Хаос. Нелинейная динамика

Технология струйной печати произвела сразу несколько революций. Во-первых, цифровая печать быстрее и гибче (хотя не обязательно дешевле). Во-вторых, она привела к появлению печати трехмерных объектов: один слой материала наносится поверх другого. Одни создают таким образом сложные прототипы, а другие наносят на кондитерские изделия крем и глазурь.

Потом кто-то придумал добавлять в чернила проводящие полимеры и печатать схемы на гибких подложках. Так производятся RFID-этикетки, цифровая бумага и многое другое. Преимущество метода еще и в том, что такие схемы можно печатать на листах любого размера - в отличие от обычных, которые изготавливаются на заводах стоимостью в миллиарды долларов.

Но печатные тонкопленочные транзисторы сильно уступают кремниевым: они больше и медленнее. Андреа Феррари и его коллеги из Кембриджского университета (Великобритания) нашли способ значительно улучшить эффективность электроники, напечатанной струйным методом: они научились заменять или подкреплять проводящие полимеры в чернилах графеном.

Чудо-материал обладает идеальными свойствами для наноэлектроники. Трудность заключается в необходимости смешать его с чернилами так, чтобы они по- прежнему формировали капли, иначе никакой струйной печати не получится. Исследователи смогли ее преодолеть (и в этом суть прорыва), обнаружив способ производства графена путем химического отделения его хлопьев от графита с последующей фильтрацией, дабы не засорялись печатающие головки.

Затем они добавили клочки графена в N-метилпирролидон, который минимизирует нежелательные моменты (например, эффект кофейных колец, имеющий место при испарении растворителя), и заправили материал в принтер.

Напечатанные с помощью этого метода схемы и тонкопленочные транзисторы оказались многообещающими. Чернила на основе графена соответствовали и даже превосходили показатели большинства других чернил, доступных сегодня. Для первого раза это блестяще, тем более что останавливаться на достигнутом никто не собирается.

Результаты исследования выложены на сайт arXiv.

Подготовлено по материалам Technology Review.