Вы, вероятно, не в курсе, насколько сильно наш современный мир зависит от полупроводников, которые являются основой современной электроники. Они есть в компьютерах, ноутбуках, смартфонах, умных часах, и другой технике. Хотя мы не можем увидеть их невооружённым глазом, без них наша жизнь была бы совершенно другой. Вот почему так важны последние достижения учёных в области 3D-печати.
Читайте: Нержавеющая сталь прочнее, чем когда-либо – 3D-печать меняет мир
Электроника из 3D-принтера без использования полупроводников
Учёные из Массачусетского технологического института разработали метод 3D-печати активной электроники — транзисторов и элементов, управляющих электрическими сигналами — совершенно без использования традиционных полупроводников.
Это открытие не просто так является новаторским, ведь оно может значительно расширить возможности производства электроники, особенно в местах, где традиционные методы производства непрактичны. Речь идёт об отдалённых исследовательских станциях на Земле, на орбите или даже космических кораблях.
Другими словами, благодаря этому достижению электроника может войти в совершенно новую эру. Помните, полупроводники — это особый тип материалов, которые, например, позволяют транзисторам переключаться, создавая логические элементы ноль-единица, и заставляют работать всё — от смартфонов до ноутбуков.
Однако производство полупроводниковых элементов для электроники является чрезвычайно сложным процессом. Для этого необходимы стерильные, чистые помещения, в которых точно контролируется не только температура, но и влажность с качеством воздуха, ведь даже мельчайшие частицы пыли могут привести полупроводниковый чип в негодность.
Такие требования увеличивают производственные затраты и делают невозможным использования 3D-печати при их производстве... или, скорее, так оно и было, потому что учёные из Массачусетского технологического института сделали что-то выдающееся.
Работая над проектом, связанным с магнитными катушками, специалисты придумали уникальный полимер с примесью меди. Именно тогда они и заметили, что при пропускании электрического тока через полимер его сопротивление быстро увеличивается, а при отключении тока сопротивление возвращается в норму.
Другими словами, его поведение соответствовало поведению традиционных полупроводников, и это открытие открыло двери для создания простых электронных компонентов, напечатанных на 3D-принтере, без необходимости использования кремния или особых условий.
После этого открытия команда смогла напечатать на 3D-принтере базовые, но функционирующие компоненты, как самовосстанавливающиеся предохранители и транзисторы. Хотя эти компоненты намного более или менее эффективны, чем те, что используются в современной коммерческой электронике, они долговечны и могут использоваться в различных простых устройствах, включая управление двигателями и части интегральных схем.
Такая способность печатать важные элементы электроники без полупроводников может иметь широкое применение, поскольку может расширить производство электроники за счёт снижения зависимости от дорогих специализированных производств. Это касается не только бытового использования, но также космической индустрии.
На такое производство не будут жаловаться даже экологи, ведь материал, использованный в экспериментах Массачусетского технологического института, является биоразлагаемым. Но здесь надо помнить, что эта технология всё ещё находится на ранней стадии разработки и учёные постоянно её совершенствуют.
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU