`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Ультратонкая гибкая прозрачная электроника

+11
голос

Исследователи из ETH разрабатывают электронные компоненты более тонкие и гибкие, чем созданные раньше. Они даже без повреждения могут быть обернуты вокруг одного волоса. Это открывает новые возможности для ультратонких прозрачных датчиков.

Ультратонкая гибкая прозрачная электроника

Нико Мюнценридер (Niko Münzenrieder) погружает лист фикуса в воду, содержащую кусочки блестящей металлической мембраны. С помощью пинцета, он осторожно располагает один из этих кусков на листке растения. При подъеме листка пленка прилипает к нему, как приклеенная. «Эти новые тонкопленочные транзисторы прилипают к широкому спектру поверхностей и идеально адаптируются», - объясняет физик.

В Электронной лаборатории проф. Герхарда Трестера (Gerhard Tröster) ученые проводят исследования гибких электронных компонентов, таких как транзисторы и датчики. Цель состоит в том, чтобы вплести эти типы компонентов в текстиль или прикрепить их на кожу, чтобы сделать объекты «умными», или разработать удобные датчики, которые могут контролировать различные функции организма.

В настоящее время исследователи существенно продвинулись на пути к этой цели. С помощью новой тонкопленочной технологии они создали очень гибкую и функциональную электронику.

В течение года д-р Мюнценридер вместе с Джованни Сальваторе (Giovanni Salvatore), разработал процедуру для изготовления этих тонкопленочных компонентов. Мембрана состоит из полимера парилена, который исследователи осаждали из парообразной фазы слой за слоем на обычную двухдюймовую пластину. Пленка парилена имеет максимальную толщину 0,001 мм, что делает ее в 50 раз тоньше, чем человеческий волос. На последующих стадиях они использовали стандартные методы для создания транзисторов и датчиков из полупроводниковых материалов, таких как оксид индия галлия цинка, и проводников, таких как золото. Затем исследователи отделили пленку парилена с созданными электронными компонентами от пластины.

Электронные компоненты, изготовленные таким образом, являются чрезвычайно гибкими, легко приспосабливаемыми и – в зависимости от материала, используемого для транзисторов, - прозрачными. Исследователи подтвердили теоретически определенный радиус изгиба 50 мкм в ходе экспериментов, в которых они размещали электронную мембрану на человеческом волосе, и обнаружили, что мембрана обвивается вокруг волоса с идеальной прилегаемостью. Транзисторы, которые являются менее гибкими, чем подложки из-за керамических материалов, используемых в их конструкции, по-прежнему работают прекрасно, несмотря на сильный изгиб.

В качестве потенциальной области применения их гибкой электроники Мюнценридер и Сальваторе рассматривают «умные» контактные линзы. На начальных испытаниях исследователи прикрепили тонкопленочные транзисторы наряду с тензодатчиками к стандартным контактным линзам. Они поместили их на искусственном глазе и проверили, может ли мембрана, и особенно электроника, выдержать радиус изгиба глаза без нарушения функционирования. Испытания показали, что этот тип «умной» контактной линзы может быть использован для измерения внутриглазного давления, что является ключевым фактором риска в развитии глаукомы.

Однако исследователи должны еще преодолеть несколько технических препятствий, прежде чем решением можно считать коммерчески жизнеспособным. Например, способ, с помощью которого электроника прикрепляется к контактной линзе, должен быть оптимизирован, чтобы учесть эффекты водной глазной среды. Кроме того, датчики и транзисторы требуют энергии, которая в настоящее время поступает от внешнего источника. «В лаборатории пленка может быть легко подсоединена к источнику питания под микроскопом. Однако для устройства, располагающегося на реальном глазе, необходимо найти другое решение», - сказал д-р Мюнценридер.

Лаборатория проф. Трестера уже привлекала внимание в прошлом некоторыми необычными идеями для носимой электроники. Например, исследователи разработали ткань с электронными компонентами, вплетенными в нее, и они также использовали датчики для наблюдения за функциями тела швейцарского летающего лыжника Симона Амманна (Simon Ammann) во время его прыжков с трамплина.

+11
голос

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT