211service.com
Nanocaurules shēmas
Jauni pētījumi liecina, ka vienas sienas oglekļa nanocauruļu tīkli, kas uzdrukāti uz lokāmas plastmasas, labi darbojas kā pusvadītāji integrālajās shēmās. Pētnieki no Ilinoisas Universitāte Urbana-Champaign (UIUC) un Purdjū universitāte , kura darbs šonedēļ tiek parādīts Daba , teikt, ka šie nanocauruļu tīkli varētu aizstāt organiskos pusvadītājus tādās lietojumprogrammās kā elastīgi displeji.
Ātri un elastīgi: Integrētā shēma uz plānas plastmasas loksnes ietver tranzistorus, kas izgatavoti no vienas sienas oglekļa nanocaurules tīkliem. Uz oglekli balstītie tīkli konkurē ar viena kristāla silīcija veiktspēju, taču tos var viegli uzdrukāt uz plastmasas no šķīduma, un tiem ir labas mehāniskās īpašības, kas ir noderīgas elastīgai elektronikai.
Elastīgās elektronikas izstrāde nesen ir vērsta uz organiskām molekulām, jo atšķirībā no silīcija tās ir saderīgas ar saliekamām plastmasas pamatnēm. Elastīgajai elektronikai ir potenciāls tādās lietojumprogrammās kā mazjaudas elektroniskie laikraksti vai plaukstdatori, kas saritinās pildspalvas izmērā un formā. Tomēr problēma ar esošajām organiski elektroniskajām ierīcēm ir tāda, ka tās nav labi izstrādātas, lai nodrošinātu ilgtermiņa uzticamību, un tās darbojas daudz sliktāk nekā silīcijs, saka Džons A. Rodžers, UIUC inženierzinātņu profesors un līdzautors. Daba papīrs.
No otras puses, oglekļa-nanocauruļu tīkli apvieno silīcija veiktspēju ar organisko plēvju elastību uz plastmasas. Rodžers saka, ka nanocaurules ierīces ātrums ir labvēlīgs salīdzinājumā ar komerciāli izmantoto viena kristāla silīcija ķēžu ātrumu. Tranzistori var arī pārslēgties starp ieslēgšanas un izslēgšanas stāvokļiem vairāku kilohercu diapazonā, kas ir līdzīgs šķidro kristālu displejiem un radiofrekvenču identifikācijas (RFID) sensoru diapazonam. Tomēr oglekļa nanocauruļu ieslēgšanas un izslēgšanas strāvas attiecība joprojām ir par dažām kārtām zemāka nekā silīcija tranzistoriem.
Pētnieki izveidoja tīklus, uzklājot nanocaurules uz plastmasas ar standarta drukāšanas metodēm, kas varētu novest pie zemu izmaksu, liela mēroga izgatavošanas. Un iespiedshēmas var saliekties aptuveni piecu milimetru rādiusā, neapdraudot ierīces elektrisko veiktspēju. Šī metode ir piemērota elastīgai elektronikai, kas jādrukā lielā laukumā, saka Ali Džeivijs , elektrotehnikas docents Kalifornijas Universitātē Bērklijā.
Izmantojot paņēmienu, ko sauc par pārneses drukāšanu, pētnieki nejauši izlīdzinātas oglekļa nanocaurules uzklāja uz 50 mikrometrus biezas plastmasas loksnes un pēc tam uz pamatnes uzklāja zelta elektrodus un citus ķēdes komponentus. Tā kā aptuveni viena trešdaļa nanocauruļu jebkurā tīklā ir metāliskas, kas var izraisīt tranzistoru īssavienojumu, pētnieki pēc tam ar mīkstu litogrāfiju tīklā iegravēja šauras paralēlas līnijas. Pārgriežot nanocaurules, tās var efektīvi novērst iespēju, ka tīri metālisks ceļš savieno divus elektrodus, vienlaikus saglabājot ierīces veiktspēju.
Joprojām ir jārisina vairāki izaicinājumi, pirms nanocauruļu tīkli ir gatavi faktiskiem produktiem. Jāizgatavo ierīces, kuru veiktspēja dažādās ierīcēs neatšķiras; Lai nodrošinātu optimālu veiktspēju, ir jāizgatavo miljardiem atsevišķu nanocauruļu ar augstu tīrību un pareizo izmēru. Arī drukas process ir jāattīsta, saka Džordžs Gruners , fizikas profesors Kalifornijas Universitātē, Losandželosā. Gruners ierosina, ka nanocaurules varētu izšķīdināt tintē un pēc tam uzdrukāt uz plastmasas. Šīm ierīcēm ir jābūt lētām un vienreiz lietojamām, jo īpaši tādām ierīcēm kā RFID etiķetes pārtikas iepakojumā, viņš piebilst.
Rodžersa grupas tuvākie mērķi ir strādāt, lai ierīcēs panāktu mazāku jaudu un lielāku ātrumu. Mēs vēlamies pārkāpt robežas, lai redzētu, cik tālu mēs varam iet, viņš saka.