Новые технологии. Токопроводящий пластик

03.09.2024 Olga 0 Comments

В статье говорится о готовящемся прорыве в электронике – проводящих пластиках. Телевизор можно свернуть. Наступает эра гибкой электроники.

До сих пор основную роль в современной радиоэлектронике играли такие материалы, как медь (провода и другие токопроводящие компоненты) или кремний (полупроводники, компьютерные «микросхемы»). Мы больше показываем пластмассы в виде корпусов приборов и изолирующих покрытий. У материаловедов другие мнения: они считают, что органические материалы на основе углерода могут стать основным сырьем для производства радиоактивных элементов, магнитов и лазеров в ближайшем будущем.

Возможности пластиков безграничны; если миллионы молекул синтезировать путем замены отдельных частей внутри них, можно создать полимеры с множеством функций. Например, растворите такие полимеры в химических растворителях, используйте их в качестве чернил для принтера и распечатайте любую электронную схему. Это огромное преимущество как с экономической, так и с технической точки зрения по сравнению с ранее использовавшимися материалами. Это означает, что пластик или органическая электроника скоро станут частью повседневной жизни.

Недавно японская компания снова нас порадовала: пришло новое поколение телевизоров. Основной материал — проводящий пластик. Пластиковые дисплеи тонкие и легко гнутся, их толщина составляет не более 1 мм. В идеале такой экран можно было бы даже свернуть или повесить на стену в качестве обоев с видеоизображениями. Цена пока высока, но эксперты уверяют, что через несколько лет такие дисплеи станут всеобщим достоянием. По хорошей цветопередаче и малому энергопотреблению они опережают ЖК и плазменные панели.

Университет штата Огайо создал первые магниты из органических материалов. Компания по производству телефонного оборудования из Нью-Джерси смогла разработать новый электрический лазер на основе пластика. Если для этого материала создать низкотемпературное состояние, он приобретает сверхпроводящие свойства.

Южнокорейская компания Samsung встала на путь создания гибких интегральных схем. Это начало большого пути по созданию полноценных микросхем, поскольку прорабатывается вопрос о том, как формировать органические и неорганические транзисторы на одной подложке.

В ближайшем будущем читатели смогут создать газету своими руками. Все, что вам нужно сделать, это подключить лист бумаги к телефону или компьютеру и загрузить информацию из Интернета.

Органические светодиоды — основа революционной технологии; они представляют собой тонкопленочные материалы, полученные из органических соединений. Если через них проходит электрический ток, они светятся. В прошлом веке электроника была основана на кремниевых полупроводниках, в XXI веке электроника будет основана на пластмассах и других органических соединениях.

В 2000 году Нобелевская премия была присуждена ученым, которые взяли новый курс в развитии электроники, успешно превратив пластики (состоящие из молекул, прикрепленных к длинным полимерным цепочкам, не проводящим электричество) в проводники электричества. Объем рынка пластиковой электроники составляет 3 миллиарда долларов США, а в 2015 году ожидается, что он достигнет 30 миллиардов долларов США.

Новаторами во внедрении технологий, как обычно, стали японцы и корейцы, но в этом направлении работают и российские ученые. Ведущий научный сотрудник Сергей Пономаренко (Институт синтетических полимерных материалов РАН) вместе с коллегами из Европы разработал «умное» вещество. Позже из него получили органические тонкопленочные транзисторы. «Толщина слоя этого вещества составляет одну молекулу, оно способно самособираться в тончайшие слои и обладает свойствами полупроводника», — рассказал С.Пономаренко. Эта разработка важна, поскольку снижает расход материала и, следовательно, снижает себестоимость электронного оборудования.

Видео: Новый чемпион? 3D печать POM: монолит! Полиацеталь/Полиформальдегид/Полиокcиметилен

Гибкие экраны и видеобой – это не все достижения новой технологии. Ее также можно внедрить во многие сферы жизни. Например, если микросхемы печатать на бумаге, упаковка продукции может стать электронной. На расстоянии нескольких метров система рассчитывает и отображает на экране необходимую покупателю информацию: стоимость, срок годности, производитель.

Даже если лампочки сделаны из пластика, вы сможете сэкономить много денег, поскольку они будут дешевле и потреблять меньше энергии. В складской отрасли вместо компьютерного кода на коробках или ящиках можно напечатать электронные схемы для приема радиосигналов и отправки ответов. После отправки сигнала запроса принимающее устройство сможет записать ответ каждого ящика и распечатать таблицу, содержащую содержимое каждой области хранения.

Таким образом, пластмассы могут заменить традиционные материалы в компьютерных технологиях, поскольку возможности миниатюризации для увеличения скорости работы компьютерных цепей исчерпаны.

Революция в пластиковых технологиях приближается, но есть и некоторые проблемы, которые необходимо решить. Органика взаимодействует с кислородом и влагой, а это значит, что нам необходимо найти материал, который защитит пластиковую электронику от повреждений и продлит срок ее службы. После успешного завершения исследований по этой теме можно будет говорить о наступлении эры гибкой электроники.