Forskere printer transistor på næsten gennemsigtigt nanopapir

(Phys.org)—Forskere ved University of Maryland har haft held med at skabe en transistor ved hjælp af en ny slags papir som base. Som holdet beskriver i deres papir offentliggjort i tidsskriftet ACS Nano , de var i stand til at overvinde begrænsningerne ved almindeligt papir ved at skabe meget fladt nanopapir, der gjorde det muligt at printe en lagdelt transistor.

Som en del af en indsats fra mange forskere verden over for at bruge vedvarende ressourcer, videnskabsmænd har vendt sig til papir som en base for at skabe elektroniske enheder. Til det formål, forskningsindsats har givet produkter som papirbatterier, lysdioder og flere typer kredsløb. Indtil videre har dog bestræbelserne på at lave papirbaserede transistorer har været skuffende på grund af almindeligt papirs ruhed - bumpene og dalene kan være på mikrometerskalaen, hvorimod transistorlag kun kan tolerere forskelle på nogle få hundrede nanometer.

For at overvinde dette problem skabte forskerne nanopapir ved at behandle papirmasse med oxiderende enzymer og mekanisk piske det, indtil det er meget fladt. Slutresultatet er papir, der er 84 procent gennemsigtigt og usædvanligt fladt - dets fibre har en gennemsnitlig diameter på kun 10nm.

Fordi nanopapiret er så fladt som plastik, forskerne var i stand til at printe elektronik på det, startende med et basislag af kulstof nanorør. Derefter blev en dielektrisk blæk påført via udskrivning, efterfulgt af et lag halvledende blæk. Transistoren blev færdiggjort ved at påføre et andet nanorørlag, der tjente som både elektroder og som et middel til strukturel støtte. Ved afprøvning af det færdige produkt, forskerne fandt ud af, at transistoren fungerede som planlagt, og fik endda et tab på kun 10 procent effektivitet, når den blev let bøjet.

Forskerholdet erkender, at deres nanopapirbaserede transistor endnu ikke er effektiv nok til at konkurrere med materialer, der i øjeblikket bruges i elektroniske enheder, men foreslår, at nogle justeringer kan mindske den rynkning, der opstår med papiret, når blækket tørrer, øge effektiviteten. Hvis så, forbrugere kan snart finde på at bruge computere, smartphones, etc., med transistorer i dem bygget ved hjælp af en vedvarende ressource - og det kan føre til enheder, der også nemt kan genbruges.

© 2013 Phys.org