Исследователи из Лаборатории биоэлектроникии микросистем Бингемтонского университета (США) разработали инновационную технологию создания электронных схем на бумаге. Работа принята к публикации в журнале ACS Applied Materials & Inferfaces.
В основе метода — использование стандартного углекислотного лазера для нанесения схем на обычную пергаментную бумагу с силиконовым покрытием (такую используют для выпечки). Лазер выборочно удаляет гидрофобное силиконовое покрытие, обнажая целлюлозные волокна. По созданным каналам затем направляются проводящие чернила на водной основе — так формируются резисторы, конденсаторы, межсоединения и даже аналоговые фильтры.
По сути, лазер придает смачиваемость несмачиваемой поверхности. В тех местах, где бумага соприкасается с лазером, она становится восприимчивой к нашим функциональным краскам. В остальных местах силиконовое покрытие действует как естественный изолятор
Ключевое преимущество новой технологии — высокое разрешение: ширина элементов схемы составляет всего 250 мкм, а расстояние между ними — 300 мкм. Это в 2−3 раза лучше показателей методов с использованием воска, которые ранее применялись в пэйпертронике — развивающейся области электроники на основе бумаги.
Все чернила изготовлены на водной основе, без токсичных металлов и органических растворителей. Готовые печатные платы биоразлагаемы — они распадаются в почве за несколько недель, а при необходимости их можно просто сжечь. Для устройств с длительным сроком службы предусмотрен тонкий защитный силиконовый слой.
Исследователи видят большой потенциал в интеграции пэйпертроники и «пэйперфлюидики» для создания автономных одноразовых устройств. В качестве примера они приводят умную повязку, которая отслеживает состояние раны и по беспроводной связи оповещает об этом через телефон, а затем она выбрасывается в компост.
Ранее Наука Mail рассказывала, что один электрон оказался способен разрушить процессор смартфона.
