Anonim

Papiret er kretsen: Forskere lager grafittbasert papirkrets

Elektronikk

Heidi Hoopes

17. mai 2013

3 bilder

En fleksibel polymerkrets som vist her, kan en dag erstattes av en billig og fleksibel papirkrets (Foto: Grant Hutchinson)

I lys av de lave kostnadene og de omfattende bruksområdene som kunne være mulige med fleksible papirkort, har vi sett mange ideer for produksjonen deres, fra utskrift med sølv blekk til å legge inn chips i papir. Nå har imidlertid forskere utviklet en elegant metode for selektivt å endre selve innholdet av selve papiret til ledende grafitt. I motsetning til polymerbaserte fleksible kretser, er disse kretsene ironisk nok i stand til å motstå de høye temperaturene som vanligvis brukes i produksjonen av elektronikk.

Ved å bruke en vanlig blekkskriver som er lastet med en patron av en jernnitratkatalysator, skriver teamet i Tysklands Max Planck-institutt sine måldesign på vanlig papir. Når papiret blir oppvarmet til 800 ° C i et oksygenfritt miljø (noe som antagelig er grunnen til at papiret ikke brenner), forandrer katalysatoren sammensetningen av papirets cellulosefibre til rent ledende grafitt, mens det ikke-trykte papiret forblir uendret.

Forskerne viste at den resulterende "karbonelektronikk " var selektivt ledende ved å elektroplettere papiret med kobber. Som vist på bildet nedenfor ble kun den trykte konstruksjonen kobberbelagt. De demonstrerte også hvordan man oppretter en 3D-ledende struktur ved å utsette en origami papirkran til en og samme katalytiske prosess.

Max Planck-logoen er trykt med katalysator, oppvarmet, deretter galvanisert for å bevise dets ledende egenskaper

Mekanismen for å lage grafitt fra cellulose er fortsatt ikke fullt ut forstått, selv om jern allerede er brukt til fremstilling av karbonnanorør. Mer eksperimentering og bedre forståelse kan potensielt føre til å omdanne papirbaserte strukturer til atom-tykk undre nanomaterialet, grafen.

Kilde: Max Planck Institute

En fleksibel polymerkrets som vist her, kan en dag erstattes av en billig og fleksibel papirkrets (Foto: Grant Hutchinson)

Behandlet med jernnitrat og varme, denne hverdagens origami kran blir ledende kran

Max Planck-logoen er trykt med katalysator, oppvarmet, deretter galvanisert for å bevise dets ledende egenskaper

Anbefalt Redaksjonens