Anonim

Hârtia este circuitul: Oamenii de știință creează circuite de hârtie pe bază de grafit

Electronică

Heidi Hoopes

17 mai 2013

3 poze

Un circuit flexibil de polimeri, prezentat aici, ar putea fi înlocuit într-o zi cu un circuit de hârtie ieftin și flexibil (Photo: Grant Hutchinson)

Având în vedere costurile reduse și aplicațiile extinse care ar putea fi posibile cu plăcile flexibile de hârtie, am văzut multe idei pentru producția lor, de la tipărirea cu cerneală de argint până la încorporarea jetoanelor în hârtie. Acum, totuși, oamenii de știință au dezvoltat o metodă elegantă de schimbare selectivă a naturii hârtiei însăși în grafit conductiv. Spre deosebire de circuitele flexibile pe bază de polimeri, aceste circuite de hârtie sunt, ironic, capabile să reziste la temperaturile ridicate utilizate în general în producția de electronică.

Folosind o imprimantă obișnuită cu jet de cerneală, încărcată cu un cartuș de catalizator cu azotat de fier, echipa de la Institutul Max Planck din Germania imprimă desenele țintă pe hârtie obișnuită. Atunci când hârtia este încălzită la 800 ° C (1, 472 ° F) într-un mediu lipsit de oxigen (care este probabil motivul pentru care hârtia nu arde), catalizatorul modifică compoziția fibrelor de celuloză din hârtie într-o conductă pură grafit, în timp ce hârtia neimprimată rămâne neschimbată.

Oamenii de stiinta au demonstrat ca "electronii de carbon" care au rezultat au fost selectiv conductibile prin galvanizarea hartiei cu cupru. După cum se arată în imaginea de mai jos, numai designul imprimat a devenit acoperit cu cupru. Ei au demonstrat, de asemenea, cum să creeze o structură conductivă 3D prin supunerea, în mod tipic, a unei macarale de hârtie origami în același proces catalitic.

Sigla Max Planck este imprimată cu catalizator, încălzită, apoi electropilată pentru a demonstra proprietățile sale conductive

Mecanismul de a crea grafit din celuloză nu este încă pe deplin înțeles, deși fierul este deja utilizat și în fabricarea nanotuburilor de carbon. Mai multă experimentare și o mai bună înțelegere ar putea conduce la transformarea structurilor pe suport de hârtie în nanomaterialul atomic-gros de minune, grafenul.

Sursa: Institutul Max Planck

Un circuit flexibil de polimeri, prezentat aici, ar putea fi înlocuit într-o zi cu un circuit de hârtie ieftin și flexibil (Photo: Grant Hutchinson)

Tratat cu nitrat de fier și căldură, această macarale de origami zilnic devine macara

Sigla Max Planck este imprimată cu catalizator, încălzită, apoi electropilată pentru a demonstra proprietățile sale conductive

Recomandat Alegerea Editorului