Американские ученые создали транзистор, который можно растворить в воде и воздухе

транзистор, электроника, электротехника

Настоящего прорыва в области создания печатной электроники удалось достичь благодаря экспериментам с наноцеллюлозой.

Огромная часть электронных устройств, которые выбрасываются в конце срока службы, никогда не перерабатываются, и это проблема. Но даже если пользователи сдают технику на утилизацию, процесс этот затрудняется тем, что отделить, а затем восстановить ценные материалы, — сложно.

Инженеры из Университета Дьюка (США) разработали первую в мире полностью перерабатываемую печатную электронику. Они даже продемонстрировали первое "изделие". Это транзистор, который можно переработать при помощи воды и воздействия звуковых волн.

Об этом сообщает издание Nature Electronics со ссылкой на Duke University.

Эксперты назвали этот эксперимент настоящим достижением в мире печатной электроники, где проводящие чернила сочетаются с обычными методами печати для создания тонких и гибких электронных схем. Создать транзистор удалось благодаря экспериментам с наноцеллюлозой.

Данный материал, получаемый из растений и древесных отходов, может найти применение в усовершенствованных фильтрах для воды, "мягких" батареях и экологически чистых пластмассах. Его можно использовать в качестве подложки для компьютерных микросхем на основе древесины, хотя инженеры Университета Дьюка поставили перед собой более высокие цели, стремясь использовать его потенциал в качестве изоляционного материала для получения еще более экологичных материалов.

транзистор, электроника, техника
Наноцеллюлозный транзистор

"Наноцеллюлоза является биоразлагаемой и уже много лет используется для создания упаковок", — говорит автор исследования Аарон Франклин. "И хотя люди уже давно знают о его качестве изолятора в электронике, никто раньше не предлагал использовать его вместе с чернилами для печати. Совместив эти элементы, мы получили "двойной эффект" от этих полностью перерабатываемых устройств".

Франклин и его команда нашли способ интеграции наноцеллюлозы в чернила для печати, преобразовав ее в кристаллическую форму и добавив немного соли. Полученные в результате "скрещивания" изолирующие диэлектрические чернила были объединены с проводящими чернилами из графена и полупроводящими чернилами из углеродных нанотрубок, чтобы сформировать полностью углеродный транзистор, который можно напечатать на бумажной подложке с помощью аэрозольной струйной печати при комнатной температуре. Команда, в итоге, создала транзистор, который, согласно заявлениям, работает достаточно хорошо. Срок его службы — шесть месяцев.

транзистор, электроника, печатная электроника
Процесс печати транзистора
Фото: Duke University

Процесс утилизации транзистора начинается с его погружения в воду. Затем на него воздействуют звуковыми волнами, вибрирующими довольно мягко. Затем полученный "раствор" помещают в центрифугу, что позволяет извлечь 100% углеродных нанотрубок и графена для повторного их использования в таком же процессе печати. А наноцеллюлоза может быть переработана вместе с бумажной подложкой.

"Перерабатываемая электроника никоим образом не сможет заменить целую отрасль с оборотом в 500 млрд долларов США, и мы, конечно, далеки от того, чтобы печатать перерабатываемые компьютерные процессоры", — говорит Франклин. "Но демонстрация этих типов новых материалов и их функциональности, надеюсь, является ступенькой в ​​правильном направлении для нового типа жизненного цикла электроники".

Ранее мы сообщали о том, что инженер из Испании создал Telegram-коммутатор для своей 96-летней бабушки. Устройство позволяет отправлять и принимать аудиосообщения, а текстовые — распечатывает на термопринтере.