Ученые научились создавать графитовые электрические схемы из обычной бумаги

Гибкая электронная схема


Учитывая широчайшую область применения гибких электронных устройств на основе бумаги и их потенциально низкую стоимость, различные группы исследователей занимались разработкой технологий производства "бумажной" электроники. К таким технологиям можно отнести печать на бумаге электронных схем токопроводящими и полупроводниковыми чернилами на основе серебра и органических полупроводниковых материалов, внедрение внутрь бумаги крошечных радиоэлектронных компонентов и полупроводниковых чипов. А недавно исследователи разработали еще один достаточно "изящный метод", позволяющий выборочно преобразовать структуру самой бумаги в токопроводящие элементы из графита.

В отличие от большинства полимерных материалов, используемых для производства гибкой и эластичной электроники, новые бумажные схемы, как это ни странно звучало бы, способны без ущерба выдержать воздействие высоких температур, применяемых при производстве электронных устройств.

Используя обычный струйный принтер с картриджем, заполненным жидким катализатором на основе нитрата железа, исследователи из Института Макса Планка (Max Planck Institute), Германия, напечатали на обычной бумаге заранее подготовленный рисунок будущей электронной схемы. После печати эта бумага была нагрета до температуры в 800 градусов по шкале Цельсия, находясь в специальной защитной атмосфере, не содержащей кислорода, что не позволило этой бумаге обуглиться и банально сгореть. В местах, где был напечатан рисунок из катализатора, волокна целлюлозы превратились в чистый токопроводящий графит. Структура всей остальной части бумаги осталась без изменений.

Бумага с токопроводящими графитовыми участками


Для того, чтобы доказать выборочную токопроводность "углеродистой бумажной печатной платы", исследователи обычным гальваническим методом нанесли на эту бумагу слой меди, как можно увидеть на втором рисунке, медью были покрыты только токопроводящие участки, состоящие из графита. Помимо этого, немецкие исследователи продемонстрировали, что таким образом можно создать трехмерные токопроводящие структуры, подвергнут описанному выше каталитическому процессу трехмерные фигуры, сделанные из бумаги.

Ученые сами еще не до самого конца понимают процессы, которые происходят при превращении волокон целлюлозы бумаги в чистейший токопроводящий графит, но им хорошо известно, что железные катализаторы широко используются в производстве углеродных нанотрубок и графена. Поэтому в своих дальнейших экспериментах ученые собираются подобрать состав катализатора и режим проведения каталитического процесса таким образом, чтобы волокна целлюлозы преобразовывались в углеродные нанотрубки или в графеновые пленки, в материалы, электрические и механические свойства которых во много раз превосходят свойства графита, прочность и гибкость которого оставляет желать лучшего.




Ключевые слова:
Электронная, Схема, Печатная, Плата, Бумага, Целлюлоза, Катализатор, Железо, Графит, Электрический, Ток, Графен, Углеродные, Нанотрубки

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые создали первые образцы гибкой полноцветной "электронной бумаги"
  • Ученые научились печатать при помощи лазера кремниевые электронные схемы пр ...
  • Применение электронной бумаги i2R e-paper поможет спасти лесные массивы.
  • С помощью специальной шариковой ручки можно "написать" на бумаге электрон ...
  • Гибкая электронная бумага от LG Display - появление цифровых газет стало на ...




  • 19 мая 2013 10:19
    #1 Написал: IceRider

    Публикаций: 0
    Комментариев: 44
    - Папа, у меня видяха Куриз 30 не тянет!
    - Щас новую расчпечатаю.
        
    19 мая 2013 12:47
    #2 Написал: Молочный

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    IceRider,
    похоже так и будет :)))
        
    19 мая 2013 17:36
    #3 Написал: gendalf

    Публикаций: 0
    Комментариев: 617
    Молочный, если купите промышленный принтер с принадлежностями за 10000$+ и сами схемы для принтера
        
    19 мая 2013 23:20
    #4 Написал: Evil48

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    А если короткое замыкание платы, тогда даже причину не узнаешь что с ней произошло, в пепле как разобрать )))
        
    20 мая 2013 12:14
    #5 Написал: spectator

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Чтобы спасти деревья от вырубки, давайте все перейдем на электронный документооборот, а чтобы снизить затраты на производство электронных устройств, давайте будем печатать их на обычной бумаге...
        
    21 мая 2013 10:42
    #6 Написал: vitendo

    Публикаций: 0
    Комментариев: 21
    Цитата: Evil48
    А если короткое замыкание платы, тогда даже причину не узнаешь что с ней произошло, в пепле как разобрать )))

    Уже давно есть составы, которыми пропитывают бумагу делая её пожаростойкой. Такой бумагой, например, обворачивали катушки трансформаторов ещё в СССР.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.