эко

Команда Бингемтонского университета, создавшая «бумажную электронику», электронные устройства на бумажной основе, которые предлагают более экологически чистый подход к одноразовым датчикам и тому подобному, получила грант в размере 400 000 долларов от Национального научного фонда (NSF) на дальнейшую разработку этой концепции.

«Во всех предыдущих работах с печатными платами на бумажной основе приходилось использовать готовые электронные компоненты», — объясняет Сокхын (Шон) Чой, профессор кафедры электротехники и вычислительной техники Колледжа инженерии и прикладных наук Томаса Дж. Уотсона. возглавил проект Papertronics. «Это не имеет никакого смысла для полностью бумажной электроники. Мы хотим заменить эти компоненты бумажными конденсаторами, регистрами и транзисторами».

Грант будет использован для финансирования исследований по расширению использования и масштабированию технологии, продемонстрированной в статье, опубликованной в октябре прошлого года. Предназначенные в первую очередь для одноразовой электроники, такой как медицинские датчики, устройства «интегрированной бумажной электроники» создаются путем печати и плавления воска на бумаге, добавления чернил и серебра, нанесенного трафаретной печатью, а затем электролита для превращения частей в активные компоненты.

Команда, написавшая октябрьскую статью, продемонстрировала потенциал технологии на примере ряда функциональных устройств Papertronic, включая рабочий усилитель, сочетающий в себе резисторные, транзисторные и суперконденсаторные устройства. После испытаний усилитель сгорел дотла, не оставив после себя никаких вредных материалов, обычно связанных с традиционной электроникой.

«Моя долгосрочная цель — создать экологически чистую и возобновляемую электронную систему, поэтому в этом смысле этот проект является следующим логическим шагом», — утверждает Чой. «Идеи и наблюдения моей исследовательской группы делают нас лидером в области бумажных биобатарей и автономных бумажных биосенсоров. Я собираюсь объединить весь свой опыт, знания и опыт, чтобы создать полностью бумажную систему. "

Однако Чой и его коллеги не единственные, кто изучает возможность перехода на бумагу для будущей электроники. В ноябре прошлого года команда из Наньянского технологического университета продемонстрировала способ превратить макулатуру в материал для использования в литий-ионных батареях большой емкости; в сентябре исследователи из Индийского института науки (IISc) и Энергетического университета Пандита Диндайала создали датчик давления из слоев простой и гофрированной целлюлозной бумаги, покрытой моносульфидом олова; а в марте этого года ученые из Университета Сан-Паулу (USP) продемонстрировали датчик для обнаружения пестицидов в съедобных фруктах, изготовленный из крафт- или пергаментной бумаги с трафаретной печатью с углеродными электродами.

«В нашей предыдущей работе мы хотели разработать компоненты Papertronic — это было нашей целью, и мы использовали токсичные материалы или что-то еще, что работало», — говорит Чой о предыдущей работе и о том, чем будет отличаться расширение, финансируемое грантом. «Но теперь я хотел бы использовать биоразлагаемые материалы и для создания даже небольших компонентов».

«Этот проект NSF направлен на создание одноразовой и экологически чистой платформы устройств путем разработки полностью бумажной системы посредством системной интеграции бумажных электронных компонентов в бумажную печатную плату», — отмечает NSF в аннотации к награде. «Мы предполагаем, что предлагаемая инновация обеспечит новую стратегию, которая произведет революцию в производстве и применении одноразовых устройств следующего поколения».

Более подробную информацию об условиях гранта можно найти на сайте NSF.