Κυκλώματα από γραφένιο κατευθείαν από τον εκτυπωτή

Ερευνητές στη Μ.Βρετανία βρήκαν τρόπο για να δημιουργήσουν κυκλώματα γραφενίου με ένα απλό εκτυπωτικό μηχάνημα. Το γραφένιο είναι ένα υλικό που ανακαλύφθηκε πριν από λίγα χρόνια και έχει απεριόριστες δυνατότητες και εφαρμογές.

Το γραφένιο

Το γραφένιο αποτελείται από φύλλα άνθρακα με πάχος όσο ένα άτομο. Θεωρείται ιδανικό για χρήση σε ηλεκτρονικά κυκλώματα, δεδομένου ότι οι ηλεκτρικές του ιδιότητες μπορούν να αλλάζουν από την αγώγιμη, στην ημιαγώγιμη ή ακόμη και σε μονωτική κατάσταση.

Έχει όμως και πλήθος άλλων ιδιοτήτων που επιτρέπουν τη χρήση του σε πολλούς τομείς που ξεκινούν από την κατασκευή αντικειμένων υψηλής αντοχής (πιο ισχυρών και από το ατσάλι), εύκαμπτων και ελαφρών, καθώς και με μεγάλη αντοχή στη θερμότητα (π. χ νέας γενιάς τηγάνια) ενώ έχει ακόμη σημαντικές μηχανικές και μαγνητικές ιδιότητες.

Ο Αντρέ Γκέιμ και ο Κόστια Νοβοσέλοφ που εργάζονται στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ ήταν εκείνοι που ανακάλυψαν τις δυνατότητες του γραφενίου και βραβεύτηκαν για αυτό με το βραβείο Νομπέλ Φυσικής.

Η εκτύπωση

Ερευνητές του Πανεπιστημίου Κέιμπριτζ έφτιαξαν εύκαμπτα ηλεκτρονικά εξαρτήματα από γραφένιο χρησιμοποιώντας έναν οικιακό εκτυπωτή. Οι ερευνητές κατασκεύασαν ένα είδος μελανιού με βάση το γραφένιο και στη συνέχεια τροποποίησαν έναν οικιακό εκτυπωτή ώστε να παράγει ολοκληρωμένα κυκλώματα λεπτών στρωμάτων.

Πώς κατασκεύασαν το μελάνι; Πήραν ένα κομμάτι γραφενίου, έκοψαν ορισμένες μικροσκοπικές «νιφάδες» από αυτό και χρησιμοποίησαν Ν-µεθυλοπυρρολιδόνη (NMP) για να δημιουργήσουν ένα διάλυμα το οποίο χρησιμοποίησαν ως μελάνι.

Τα οφέλη

Η τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρονικών εξαρτημάτων μέσω εκτύπωσης δεν είναι καινούργια αλλά μέχρι σήμερα χρησιμοποιούνταν μελάνια από μεταλλικά νανοσωματίδια. Όμως αυτά τα εξαρτήματα οξειδώνονταν μετά από 1-2 έτη και δεν έχουν αποδοτικότητα ανάλογη με εκείνη των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων από πυρίτιο.

Η νέα μέθοδος με τη χρήση του γραφένιου θα φέρει σύμφωνα με τους ειδικούς επανάσταση αφού τα τυπωμένα ηλεκτρονικά εξαρτήματα (π.χ τρανζίστορ) από γραφένιο είναι πιο ελαφρά, περισσότερο αγώγιμα, μεγαλύτερης σταθερότητας, αξιοπιστίας και χαμηλότερου κόστους από τα υπόλοιπα.

Οι εφαρμογές που μπορεί να προκύψουν από αυτή την εξέλιξη είναι πολλές. Μπορούν να παραχθούν εύκολα «φορετοί» υπολογιστές, ενσωματωμένοι στα ρούχα, καθώς και διάφορες εύκαμπτες, διάφανες συσκευές.

Βήμα Science

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ