V budoucnu bude možné tisknout elektronické obvody stejným způsobem jako noviny

S elektronickými obvody, velmi jemnými, se setkáváme ve všech běžných zařízeních, jako jsou počítače, mobily, tablety, atd. V současnosti se pro tvorbu těchto obvodů využívá podobná technologie, jako při tvorbě grafiti. Přes vhodnou šablonu nanášíme kapky tekutého kovu, nevýhodou této metody je vznik hrubých vodivých cest, které mají vyšší elektrický odpor, ten potom způsobuje vyšší spotřebu zařízení.

Grafit
Krystalický allotrop uhlíku, nejstabilnější forma uhlíku za běžných podmínek. Má vrstevnatou strukturu, každá vrstva je tvořena sítí uhlíkových atomů uspořádaných do šestičlenných kruhů.
CO2 laser
Jeden z nejstarších plynových laserů, dodnes je velmi často využíván v průmyslu, např. na svařování nebo řezání. Aktivní prostředí se skládá ze směsi oxidu uhličitého, dusíku, vodíku a helia.
Biosenzor
Analytické zařízení, které využívá biologickou složku v kombinaci s fyzikálně-chemickým detektorem k detekci analytu.

Na Purdeově univerzitě se povedlo objevit cestu, jak je možné vyrábět elektronické obvody s velmi vysokým rozlišením a s hladkými vodivými cestami. Proces je velmi podobný tisku obyčejných novin, označuje se jako R2RLIS – Roll-To-Roll Laser Induced Superelasticity.

Schéma procesu R2RLIS

Schéma procesu R2RLIS; Credit: Purdue

Na začátku procesu je fólie s vrsvou grafitu, která je unášena na pásu se vzorem, který odpovídá vyráběnému obvodu. Na grafit se přitiskne kovová fólie, např. ze zlata a zahřeje se pomocí vysokoenergetického CO2 laseru, tím dojde k přechodu k tzv. superelastickému chování a otištění vrstvy kovu, odpovídající tvarem požadovanému vzoru. Z grafitu je poté kov přenesen na plastový substrát, v publikovaném článku byla využita PET fólie. Tímto způsobem je možné připravit obvody s prvky o minimální velikosti 40 nm a s velmi hladkými cestami.

Touto technologií bude v budoucnu možné vyrobit dotykové obrazovky schopné zobrazit 3D objekty, nebo např. i mnohem citlivější a přitom levné biosenzory.

Odkazy

  1. Future electronic components to be printed like newspapers
  2. Roll-to-Roll Nanoforming of Metals Using Laser-Induced Superplasticity

Napsat komentář

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.