Новые технологии. Токопроводящий пластик

В статье говорится о грядущем прорыве в области электроники -это токопроводящие пластмассы. Телевизор можно будет свернуть в рулон. Скоро наступит эра гибкой электроники.

До сих пор основную роль в современной радиоэлектронике играют такие материалы, как медь (провода и другие токопроводящие части) или кремний (полупроводники, компьютерные «чипы»). Пластмассы мы представляем больше в виде корпусов приборов, изоляционных покрытий. Ученые-материаловеды думают иначе, они считают, что органические материалы на основе углерода могут стать в ближайшем будущем главным сырьем при производстве радиоэлементов, магнитов, лазеров.

Возможности пластмасс безграничны, если синтезировать миллионы молекул, заменив в них отдельные участки, можно создавать полимеры с многочисленными функциями. Например, растворить такие полимеры в химическом растворителе, использовать их как чернила для принтера и распечатать любую электронную схему. Это огромнейшее преимущество перед ранее используемыми материалами, как экономическое, так и технологическое. А это значит, что совсем скоро в повседневную реальность войдет пластиковая или органическая электроника.

Совсем недавно японская фирма снова нас порадовала: в продаже появился телевизор нового поколения. Его основной материал – токопроводящий пластик. Пластиковые дисплеи тонкие и легко гнутся, их толщина 1 мм и меньше. В идеале такой экран даже можно свернуть в рулон или наклеить на стены в виде обоев с видеоизображением. Цена пока кусается, но эксперты уверяют, что такие дисплеи станут всеобщим достоянием уже через несколько лет. Хорошей передачей цвета и низким энергопотреблением они опережают и ЖК-мониторы и плазменные панели.

В университете штата Огайо впервые изготовили магниты из органического материала. В Нью-Джерси в компании по телефонному оборудованию смогли разработать новый электрический лазер на основе пластика. Если создать низкотемпературный режим для этого материала, он приобретает свойства сверхпроводника.

Южнокорейская компания «Samsung» встала на путь создания гибких интегральных микросхем. Это начало длинного пути по созданию полноценных микросхем, поскольку находится в разработке вопрос, как сформировать на одной подложке органические и неорганические транзисторы.

В недалеком будущем читатель сможет создать газету своими руками. Стоит только подсоединить лист бумаги к сотовому телефону или компьютеру и скачать информацию из интернета.

Органические светодиоды – вот основа революционной технологии, это тонкопленочные материалы, полученные из органических соединений. Если пропустить через них ток, то они будут излучать свет. В прошлом веке электроника основывалась на кремниевых полупроводниках, в XXI веке она будет базироваться на пластмассах и других органических соединениях.

В 2000 году присудили Нобелевскую премию ученым, выбравшим новый курс в развитии электроники, сумевшим превратить пластмассу, состоящую из молекул, связанных в длинные полимерные цепи, которые не проводят электричество, в электрический проводник. Объемы рынка пластиковой электроники – 3 млрд. долларов, прогноз 2015 года – 30 млрд.

Как водится, новаторами внедрения технологии стали японцы и корейцы, но российские ученые тоже работают в этом направлении. Ведущий научный сотрудник Сергей Пономаренко (Институт синтетических полимерных материалов РАН) вместе с коллегами из Европы разрабатывал «умное» вещество. Из него потом получили органический тонкопленочный транзистор. С. Пономаренко рассказывает: «Толщина слоя этого вещества – одна молекула, оно способно самособираться в тончайший слой и обладает свойствами полупроводника». Данная разработка очень важна, поскольку снижается количество затрачиваемых материалов, а следовательно и стоимость электронного устройства.

Гибкие экраны и видеобои, это не все достижения новой технологии, она может внедриться во многие сферы жизни. Если микросхемы будут печататься на бумаге, то, например, упаковку товаров можно сделать электронной. На расстоянии нескольких метров система считает и покажет на экране информацию, необходимую покупателю: о стоимости, сроке годности, производителе.

Можно хорошо сэкономить, если даже лампочки сделать пластиковыми, ведь они будут дешевыми и менее энергоемкими. В складском хозяйстве можно будет вместо компьютерных кодов напечатать электронную схемку на коробке или ящике, которая может принять радиосигнал и послать ответ. После запрашивающего сигнала приемное устройство сможет зафиксировать ответ от каждой коробки и распечатать таблицу с содержимым каждого складского помещения.

В результате пластмассы могут вытеснить традиционные материалы из компьютерных технологий, т. к. путь миниатюризации в повышении быстроты действия компьютерных схем будет исчерпан.

Пластиковая технологическая революция приближается, пока же надо решить некоторые проблемы. Органика взаимодействует с кислородом, влагой, значит надо найти материал, защищающий пластиковую электронику от разрушений и увеличивающий срок ее работы. После удачных завершений исследований на эту тему, можно будет говорить о приходе эпохи гибкой электроники.