Инженеры МТИ изобрели быстрый и точный процесс наноразмерной печати электронными чернилами по жестким и гибким поверхностям, в 10 раз улучшив качество проводящих контуров.

Процесс штамповки, созданный командой профессора Джона Харта, позволит печатать транзисторы, достаточно маленькие, чтобы они могли контролировать отдельные пиксели в дисплеях с высоким разрешением и сенсорные экраны. И делать это относительно дешево и быстро.

«Имеется огромная потребность в печати очень дешевых электронных устройств, которые обеспечивали бы простые вычисления и интерактивные функции, — сказал Харт. — Наш новый процесс печати позволяет создавать высокопроизводительную, полностью печатную электронику, в том числе транзисторы, оптические поверхности и всевозможные сенсоры».

Фото: Sanha Kim and Dhanushkodi Mariappan

В последние годы ученые неоднократно пытались печатать электронику при помощи штампов и чернил, но результат получался неудовлетворительным. Из-за крайне малых размеров чернила растекались по краям, создавая кляксы, а неравномерное распределение чернил приводило к незавершенным контурам.

Харт и его коллеги создали штамп с «нанопорами» размером с ноготь мизинца. Он состоит из углеродных нанотрубок — прочных листов атомов углерода, свернутых в цилиндры. Поры впитывают раствор наночастиц и равномерно распространяются по любой поверхности. В результате получается более качественная электроника.

Фото: Sanha Kim and Dhanushkodi Mariappan

Важнейшим условием для печати миниатюрных, точных и четких электрических цепей является сила давления штампа с чернилами. Для того чтобы точно ее рассчитать, ученые разработали компьютерную модель, учитывающую твердость штампа и поверхности и концентрацию наночастиц в чернилах.

После автоматизации процесса Харт и его коллеги добились скорости печати 200 миллиметров в секунду без остановок, что уже не хуже показателей промышленных технологий. При этом качество печати возросло в 10 раз, пишет MIT News.

Из дисульфида молибдена и при помощи наногравировки ученые Стэнфорда создали микрочип толщиной в 3 атома, который в будущем сможет стать заменой кремнию.