Транзистор, который можно растворить звуком и водой

04.05.2021

Большая часть старой электроники попадает на свалку, а не на переработку. Отчасти потому, что трудно отделить и получить ценные материалы, из которых она состоит. Для того чтобы решить эту проблему, инженеры из американского Университета Дьюка разработали первую в мире полностью перерабатываемую печатную электронику, которая разлагается на составные части при помощи ванны с водой и звуковых волн.

Печатная электроника изготавливается с использованием проводящих чернил для создания тонких и гибких электронных схем. Недавно в качестве экспериментального материала стали использовать наноцеллюлозу. Наноцеллюлоза - биоразлагаемый материал, который годами применяют в упаковке. И хотя людям давно известно о возможностях ее применения в качестве изолятора в электронике, никто не додумался использовать ее в чернилах для печати".

Специалисты нашли способ соединения наноцеллюлозы с чернилами, уменьшив ее до кристаллической формы и добавив чуточку соли. Эти диэлектрические чернила смешиваются затем с проводящими, сделанными из графена, и полупроводящими - из углеродных нанотрубок. В итоге получаются углеродные транзисторы, которые можно печатать на бумажной подложке аэрозольной струей при комнатной температуре.

Испытания показали возможности транзистора на примере бумажного сенсора солей молочной кислоты. Он продемонстрировал достаточно высокую эффективность и сохранял стабильность в течение более полугода.

Процесс утилизации транзистора начинается с погружения устройства поочередно в ванночки с водой и мягкого воздействия звуковых волн. После обработки полученного раствора в центрифуге отделяется почти 100% графена и углеродных нанотрубок, которые затем можно использовать снова в процессе печати. А наноцеллюлоза поступает на переработку вместе с бумажной подложкой.

<< Назад: Тысячи молекул объединили в единое квантовое состояние 04.05.2021

>> Вперед: Эффективный солнечный элемент из обычного кремния 03.05.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Создан самый мощный в мире магнит 22.12.2017 Представленный американскими разработчиками мощный сверхпроводниковый магнит генерирует поле с магнитной индукцией в 32 Тесла, что в 3 раза больше предыдущего рекорда и в 3 тысячи раз "сильнее" сувенирного магнитика для холодильника. Новинку разработали инженеры из Национальной лаборатории высокого магнитного поля совместно с компанией SuperPower Inc. Конструкция магнита 32 Т представляет собой гибрид из низко- и высокотемпературных сверхпроводников. Разработчикам попутно удалось создать ряд новых методов изоляции, усиления и подачи энергии в систему. Магнитное поле в 32 Т поможет ученым в изучении взаимодействия электронов друг с другом и их атомной среды. Сверхмощный магнит необходим и для создания научных приборов - рентгенов и рассеивателей нейтронов. Новинка будет доступна для использования учеными со всего мира в их научных изысканиях, что поможет в новых открытиях в самых разных областях знаний, включая физику, химию и биологию. Создать сверхмощный магнит 32 Т ученым помогло открытие Карлом Мюллером и Георгом Беднорцем в 1986 году высокотемпературных сверхпроводников. Использование сверхпроводников такого типа стало доступно сравнительно высоким температурам, при которых срабатывает эффект сверхпроводимости. Ученые, совершившие прорыв в науке о сверхпроводниках, были вознаграждены Нобелевской премией в 1987 году. Ранее уже создавался более мощный магнит, команде из лаборатории MagLab удалось получить прибор на основе обычных проводников мощностью 41.4 Т, однако для своей работы он требовал слишком много энергии (32 мегаватт мощности постоянного тока), что сделало его непрактичным.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025