Pirmā tintes drukātās grafēna elektronikas demonstrācija

Tintes tehnoloģija ir bijusi revolūcija. Pirmkārt, ir digitālā attēlu drukāšana, kas ir kļuvusi ātrāka un elastīgāka, nekā kāds varētu iedomāties (lai gan ne vienmēr ir lētāka).

Tad nāca 3D drukāšana, kurā viens materiāla slānis tiek uzdrukāts uz otra, lai izveidotu trīsdimensiju objektus. Tas ir kļuvis par standarta veidu, kā izveidot sarežģītus prototipus, kamēr citi to izmanto, lai “drukātu” dažāda veida šokolādes, krēmus un glazūras.

Pēc tam ir grupas, kas tintēm ir pievienojušas vadošus polimērus un izmantojušas tos, lai drukātu shēmas uz elastīgiem substrātiem. Tie tiek izmantoti, lai izgatavotu visu, sākot no digitālā papīra līdz vienreiz lietojamām RFID tagiem. Un tos var izdrukāt uz būtībā jebkura izmēra loksnēm, atšķirībā no parastajām augstas veiktspējas shēmām, kas ir jākaldina eksotiskos apstākļos vairāku miljardu dolāru ražošanas rūpnīcās.

Tomēr ir problēma. Tintes drukātās elektronikas veiktspēja ir sliktāka par tradicionālajām integrētajām shēmām, jo ​​tranzistori ir iespiesti plānā kārtā, un tie ir vienkārši lielāki un lēnāki nekā modeļi uz silīcija bāzes. Tāpēc sacensības turpinās, lai uzlabotu viņu sniegumu.

Šodien Andrea Ferrari un draugi Kembridžas Universitātē Apvienotajā Karalistē demonstrē nozīmīgu soli uz priekšu. Šie puiši ir atraduši veidu, kā aizstāt vai papildināt vadošos polimērus šajās tintēs ar grafēnu, šī brīža brīnummateriālu.

Nav grūti saprast, kāpēc. Grafēna elektroniskās īpašības ir grūti saskaņot, un tas padara to par ideju nanoelektronikai. Taču grūtības sagādā tās apvienošana tinti, kas viegli veido mazus pilienus — kaut kas acīmredzami ir būtisks tintes drukāšanai.

Tas būtībā ir sasniegums, ko Ferrari un citi ir sasnieguši. Viņi ir atraduši veidu, kā viegli ražot grafēnu, ķīmiski atdalot pārslas no grafīta bloka un filtrējot tās, lai noņemtu visas, kas varētu aizsprostot printera galviņas.

Pēc tam viņi pievieno pārslas šķīdinātājam, ko sauc par N-metilpirolidonu vai NMP, kas samazina tādas problēmas kā kafijas gredzena efekts, kas var rasties, kad daži šķīdinātāji iztvaiko.

Beidzot viņi ir ievietojuši šīs lietas savos printeros un izdrukājuši dažas shēmas un plānās plēves tranzistorus.

Rezultāti ir daudzsološi. Uz grafēna bāzes izgatavotās tintes atbilst vai pārspēj lielāko daļu citu mūsdienās pieejamo tinšu. Tas ir diezgan labs pirmajam mēģinājumam, jo ​​noteikti sekos uzlabojumi.

Tas paver ceļu uz pilnībā apdrukātām, elastīgām un caurspīdīgām grafēna ierīcēm uz patvaļīgiem substrātiem, saka Ferrari un citi, noslēdzot savu rakstu. Tas nozīmē, ka turpmākajos mēnešos un gados mēs varam sagaidīt daudz vairāk par šo.

Atsauce: arxiv.org/abs/1111.4970 : tintes strūklas grafēna elektronika

paslēpties