Кошик
165 відгуків
+380 (50) 487-59-14
+380 (61) 214-94-10
ООО "Графит-Мастер" Украина
Кошик

Вчені навчилися створювати графітові електричні схеми з звичайного паперу

Вчені навчилися створювати графітові електричні схеми з звичайного паперу

Враховуючи широку область застосування гнучких електронних пристроїв на основі папери та їх потенційно низьку вартість, різні групи дослідників займалися розробкою технологій виробництва "паперової" електроніки. До таких технологій можна віднести друк на папері електронних схем струмопровідними і напівпровідниковими чорнилом на основі срібла і органічних напівпровідникових матеріалів, впровадження всередину паперу крихітних радіоелектронних компонентів і напівпровідникових чіпів. А нещодавно дослідники розробили ще один досить "витончений метод", що дозволяє вибірково перетворити структуру самої папери в струмопровідні елементи з графіту.

На відміну від більшості полімерних матеріалів, використовуваних для виробництва гнучкою і еластичною електроніки, нові паперові схеми, як це не дивно звучало б, здатні без шкоди витримати вплив високих температур, застосовуваних при виробництві електронних пристроїв.

Використовуючи звичайний офісний принтер з картриджем, заповнених рідким каталізатором на основі нітрату заліза, дослідники з Інституту Макса Планка (Max Planck Institute), Німеччина, надрукували на звичайному папері заздалегідь підготовлений малюнок майбутньої електронної схеми. Після друку цей папір була нагріта до температури 800 градусів за шкалою Цельсія, перебуваючи в спеціальній захисній атмосфері, що не містить кисню, що не дозволило цієї папері обуглиться і банально згоріти. У місцях, де був надрукований малюнок з каталізатора, волокна целюлози перетворилися в чистий струмопровідний графіт. Структура всій решті частини папери залишилася без змін.
 



Для того, щоб довести вибіркову струмопровідність "вуглецевої паперової друкованої плати", дослідники звичайним методом гальванопластики нанесли на цю папір шар міді, як можна побачити на другому малюнку, міддю були покриті лише струмопровідні ділянки, що складаються з графіту. Крім цього, німецькі дослідники продемонстрували, що таким чином можна створити тривимірні струмопровідні структури, підданий описаному вище каталітичного процесу тривимірні фігури, зроблені з паперу.

Вчені ще не до кінця розуміють процеси, які відбуваються при перетворенні волокон целюлози паперу в найчистіший струмопровідний графіт, але їм добре відомо, що залізні каталізатори широко використовуються у виробництві вуглецевих нанотрубок і графена. Тому в своїх подальших експериментах учені збираються підібрати склад каталізатора і режим проведення каталітичного процесу таким чином, щоб волокна целюлози перетворювалися в вуглецеві нанотрубки або в графенові плівки, матеріали, електричні та механічні властивості яких у багато разів перевершують властивості графіту, міцність і гнучкість якого залишає бажати кращого.

Інші статті

Наскільки вам зручно на сайті?

Розповісти Feedback form banner