GraphExeter: najlżejszy przezroczysty przewodnik z grafenu i trójchlorku żelaza

4 maja 2012przeczytasz w 2 min.

Idealny do elastycznej elektroniki

Warstwy grafenu przekładane warstwami trójchlorku żelaza to podstawa nowego materiału przewodzącego, który wymyślono na Uniwersytecie w Exeter. Nazwany GraphExeter wyjątkowo dobry przewodnik cechuje bardzo mała grubość, a zarazem przezroczystość.

Często odkrycie niezwykłych własności danego materiału okazuje się szczęściem w nieszczęściu. Przykładem jest grafen. Materiał ten stawia wiele wyzwań, które trzeba najpierw pokonać zanim będzie można go praktycznie wykorzystać. Na przykład czysty grafen przez dość duży opór warstwy (sheet resistance) nie za dobrze nadaje się do zastosowania w elastycznej elektronice jako przewodnik. Chyba że zostanie odpowiednio „usprawniony”.

GraphExeter najlżejszy przezroczysty przewodnik
Struktura nowego materiału oraz porównanie z konkurencyjnym ITO, nanorurkami węglowymi i domieszkowanym grafenem.

GraphExeter może stanowić konkurencję dla popularnego w wielu elektronicznych zastosowaniach przewodnika ITO (indium tin oxide, mieszanka tlenku indu i cyny). Nowy materiał jest nie tylko bardziej elastyczny, ale wykazuje również większą przezroczystość i stawia mniejszy opór sygnałowi elektrycznemu.

ITO stosowany jest na przykład podczas produkcji diod OLED jako materiał anody. W informacji prasowej Uniwersytetu Exeter możemy przeczytać, że zasoby ITO są ograniczone i po roku 2017 można spodziewać się ich wyczerpania.

Tak zwany clean room do prac z grafenem (foto Flickr/Univ. of Exeter)

Zastosowanie kanapkowej struktury grafenu z wykorzystaniem trójchlorku żelaza pozwoliło zwiększyć przewodność grafenu, a jednocześnie nie wpłynęło bardzo negatywnie na jego przezroczystość. Jako GraphExeter grafen staje się praktycznym materiałem, który może znaleźć zastosowanie w elastycznej elektronice, na przykład tej stosowanej w elektronice ukrytej w elementach odzieży lub szybach ze zintegrowanymi wyświetlaczami.

GraphExeter może być także przydatny podczas produkcji paneli słonecznych, gdyż zdaniem wynalazców zwiększy ich wydajność o 30%.

Giętka elektronika jest obiektem zainteresowań nie od dziś. Pokazane na tym obrazu giętkie układy wykonano przy zastosowaniu węglowych nanorurek już w 2008 roku, zanim na dobre rozpoczęło się szaleństwo związane z grafenem.

Zespół, który dokonał odkrycia przygotowuje teraz GraphExeter w postaci sprayu, co pozwoli w łatwy sposób nanosić go na elementy szklane.

Więcej o ciekawych materiałach:

Źródło: Univ. of Exeter, Purdue University

Komentarze

Zaloguj się, aby skomentować

Konto usunięte
2012-05-0510:49
3
Uniwerki bawia sie roznymi rzeczami, ale droga do przemyslu daleka.
Number_one
2012-05-0522:25
2
Dobrze piszesz, czytałem gdzieś, że krzem nie da rady zejść poniżej 7nm w procesie technologicznym. I tak już wielokrotnie przekładano możliwości krzemu, poniżej 7 nm nie da się, podobno fizyka kwantowa nie pozwala. Według prognoz, zanim doczłapiemy się do 7nm i niżej minie ok. 10 lat. Pierwsze procesory grafenowe mają pojawić się gdzieś około 2020, 2022 roku. Gdy już zaczną produkować procesory grafenowe, wzrost wydajności pomiędzy kolejnymi procesorami będzie większy, niż obecnie, bo nie ma prostszego sposobu na wzrost wydajności procesora, niż zwiększenie jego taktowania. A grafen umożliwi powrót do czasów, sprzed kilku lat kiedy to wzrost taktowania procesora był głównym sposobem na zwiększenie jego wydajności. Możliwości grafenu to podobno minimum 1 Thz. To będzie miazga, wiadomo, że nie stanie się to od razu, ale producenci procesorów nie będą musieli się tak męczyć jak teraz, żeby zwiększyć ich wydajność (kombinowanie z nową architekturą procesorów, coraz więcej rdzeni, wątków itd.).
mutissj
2012-05-0414:19
0
fajnie

kruk200
2012-05-0414:55
0
tachnologia idzie szybko do przodu ciekawe kiedy będziemy mieli takie coś w domu xD
Konto usunięte
2012-05-0513:58
0
O grafenie mówione jest już od wielu lat, ale nadal nie widać tego, kiedy znajdzie on zastosowanie w normalnych komputerach.
rahl_r
2012-05-0721:16
0
Masz niekatulane informacje - da się spokojnie zejść poniżej 7nm na krzemie. Na dzień dzisiejszy za wymiar graniczny uznaje się 5nm - czyli jeden poziom technologiczny niżej. Co wcale nie znaczy, że nie da się tego problemu pokonać w przyszłości. Poza tym pamiętajmy o tym, że jest coś takiego jak silicen - patrząc na to jak wiele laboratoriów jest głęboko zaangażowanych w technologię krzemową - silicen wydaje się znacznie bardziej naturalnym krokiem w przyszłości niż grafen.

Ze wzrostem taktowania to wcale nie jest taka prosta sprawa - największym ograniczeniem jest propagacja sygnału, trzeba by całkowicie zmienić podejście do projektowania układów aby się udało go ominąć.

Najbardziej rozbawiło mnie stwierdzenie o tym jakoby miało do 2017 roku braknąć ITO - czyli co braknie tlenu ?? a może chodzi o Ind ??

Komentarze

Witaj!