Печатные платы можно в прямом смысле печатать, благодаря чернилам из нанотрубок
 Концепция радио на бумаге: чернила из углеродных нанотрубок позволяют создавать различные компоненты, заменяющие собой привычные R, L и C. Такое радио может быть напечатано на обычной офисной бумаге. (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
Регулируемые компоненты – один из ключевых элементов любого радиоустройства, начиная от обычного радиоприемника и заканчивая получившими последнее время широкое распространение метками RFID. Однако, производство таких компонент, ориентированных на работу в частотном диапазоне до 100 МГц и выше, особенно, если принять во внимание общую тенденцию к созданию гибких печатных плат, связано с рядом сложностей. Но, похоже, благодаря последним работам совместной группы французских и румынских исследователей и в этой области наметился ощутимый прогресс. Первые эксперименты группы ученых, результаты которых опубликованы в журнале Nanotechnology, показали, что простые регулируемые высокочастотные компоненты могут быть изготовлены методом обычной струйной печати, но с использованием специфических чернил. В составе этих чернил и заключается «ноу-хау» метода. Их предлагается делать из двойных углеродных нанотрубок, подмешанных в жидкость (в эксперименте использовалась вода) с различной концентрацией.
Углеродные нанотрубки являются одной из стабильных структурных модификаций углерода; они представляют собой длинные (до сантиметров длиной) цилиндрические трубки, как будто свернутые из отдельных слоев графита. Двойные нанотрубки – это, ни что иное, как две трубки, «вложенные» друг в друга.
Повышенный интерес ученых из самых разных областей к углеродным нанотрубкам связан с их удивительными физическими характеристиками. В частности, им свойственна достаточно высокая механическая прочность и электрическая проводимость. Следует отметить, что различные вариации нанотрубок уже широко применяются в опто- и наноэлектронике. И вот совсем недавно группа румынских и французских ученых нашла способ применить нанотрубки и в более близкой к повседневному быту области – при создании гибких печатных плат.
В рамках экспериментов по «струйной печати» электронных компонент учеными на бумаге с помощью пипетки был создан набор «пятен» одинакового диаметра (7 мм) для каждого из видов «чернил» (т.е. для каждой концентрации нанотрубок). Измеряя полное сопротивление (с учетом индуктивной и емкостной составляющей) каждого «пятна» после испарения остатков воды, исследователи обнаружили строгую зависимость как от изначальной концентрации нанотрубок, так и от приложенного внешнего напряжения. Благодаря найденной связи между параметрами стало возможным создание регулируемых компонент на гибкой основе, т.е. в прямом смысле – печать радио на бумаге.
Офисная бумага в качестве основы для проведенного эксперимента – это на самом деле не первая попавшаяся подложка, а сознательно сделанный выбор. Она проявляет диэлектрические свойства на частотах до 3 ГГц, являясь при этом одной из самых дешевых органических основ.
Принимая во внимание эти и другие эксперименты по созданию печатных плат на гибкой подложке, в скором времени можно ожидать революции в этой области техники. А на сегодняшний день исследования продолжаются.
Также по теме:
- Углеродные нанотрубки для измерения давления
- Предложен практический метод исследования контактов нанотрубок и металлов
- Атомные углеродные провода
Источники: