Разработана гибкая наноэлектроника, способная прикрепляться к любому материалу

Исследователи из Стэнфорда разработали новый метод прикрепления наноэлектроники к поверхности практически любого материала, независимо от его формы. Данный метод может получить широкое применение в самых разных областях науки, начиная с пригодной для ношения электроники и гибких компьютерных дисплеев, заканчивая высокоэффективными солнечными панелями и сверхчувствительными биодатчиками.

Наноэлектроника, это многообещающие базовые строительные блоки для практически всех современных электронных устройств, включая компьютеры, видеокамеры и мобильные телефоны. Электронная схема чаще всего изготавливается на кремниевом чипе. Схема прикрепляется к поверхности чипа и держится очень крепко, поэтому ее трудно снять с чипа. Но кремниевые чипы практически не сгибаются и отличаются хрупкостью, что накладывает ограничения на использование их в пригодной для ношения и гибкой электронике.

Секрет нового метода заключается в том, что поверхность кремниевой подложки покрывают слоем никеля перед производством электронной схемы. Никель и кремний являются гидрофильными или влаголюбивыми материалами, поэтому, когда они попадают в воду, то последняя с легкостью проникает между двумя материалами, отделяя никель с электроникой от кремниевой подложки.

"Процесс отделения может быть произведен в воде комнатной температуры и занимает всего несколько секунд", - сказала Ксиолин Женг, доцент машиностроения, возглавлявшая исследовательскую группу, которая разработала данный процесс. "Процесс трансформации успешен практически в 100% случаев, то есть, конечный продукт не получает никаких повреждений".

После отделения, кремниевая подложка становится чистой и готовой к повторному использованию, что значительно снижает стоимость производства.

Поверх слоя никеля на кремниевом чипе, исследователи нанесли ультратонкий слой полимера, который действует как изолятор и обеспечивает механическую поддержку для электроники.

Устройство способно легко применяться на одой поверхности, после чего сниматься и переноситься на другую по многу раз, при этом электроника не деградирует.

Одна из самых перспективных сфер применения, по мнению Женг, заключается в биологических исследованиях. Наноэлектроника может быть подключена напрямую к сердцу или мозгу, для измерения электрических сигналов этих органов.

"Исследователи смогут измерить аритмию сердца или то, как сообщаются нейроны", - сказала она.

Кроме того, эта технология может найти применение в разработке высокоэффективных гибких солнечных панелей и в роботехнике.

"Возможности просто безграничны", - заключила она.

Оригинал (на англ. языке): Physorg

• Частое использование ChatGPT связано с одиночеством и эмоциональной зависимостью
• Стартап по натрий-железным батареям готов бросить вызов литий-ионным батареям для долгосрочного хранения энергии
• ABB разрабатывает высокоманевренный и высокоэффективный морской винт
• Изменения симметрии в крошечных кристаллах под воздействием света позволяют исследователям создавать материалы с заданными свойствами
• Солнечная пленка, которую можно наклеить где угодно для генерации энергии
• Двойно магичное ядро свинца-208 удивляет неожиданными свойствами формы
• Как мозг строит сложные карты для навигации и запоминания мира
• Пластиковый лед