Harry Potteri filmide kõige põnevam osa on Daily Prophet - nõustamisajalehe esilehel - fotod, mis liiguvad nagu gifid.
“Harry Potteris on see võlu, ” ütleb Dublini Trinity kolledži materjaliteadlane Jonathan Coleman. "Kuid meie jaoks on see tehnoloogia."
Coleman ja tema meeskond on loonud esmakordselt trükitud transistorid, mis on valmistatud täielikult 2D nanomaterjalidest. Teisisõnu, nad on teinud täiesti tasase elektroonika, mida on võimalik printida eriti odavalt. Nendel trükitud elektroonikatel võib olla ükskõik kui palju kasutusvõimalusi. Neid saaks näiteks kasutada tavapäraste hinnasiltide asendamiseks supermarketis. Selle asemel, et töötajal oleks sildipüstol kõndimas muutuvaid hindu, võiksid elektroonilised sildid end automaatselt värskendada. Nad võivad teha passe, mis uuendavad ennast, või veinipudelid, mis annavad teile teada, kui neid hoitakse liiga soojal temperatuuril. Nagu Harry Potteri stsenaariumi korral, võidi neid kasutada liikuvate ajalehtede, plakatite ja raamatute jakkide valmistamiseks.
Coleman näeb selle tehnoloogia ühinemist asjade internetiga, et ühendada ka kõige tavalisemad elemendid. Teie piimakarbil võiks nüüd oma sildi kaudu olla Interneti-ühendus, rääkides otse nutitelefoniga, et öelda, kui see on otsa saanud või halb minema. Teie magamistoaken võiks pakkuda pidevaid ilmateateid.
"Kui saate elektroonikat väga odavalt printida, võite ette kujutada asju, mis on peaaegu kujuteldamatud, " ütleb Coleman.
Trükielektroonika on mingil kujul eksisteerinud umbes 30 aastat. Nende uute transistoride eelis võrreldes vanema trükitud elektroonikaga on seotud nende ehitusmaterjalidega. Kuigi enamik trükitud elektroonikaid on valmistatud polümeeridest, on see uus leiutis valmistatud grafeenist. Grafeen, palju summeerunud nanomaterjal, on kahemõõtmeline kärgstruktuuri süsinik, mille süsinik on ainult üks aatom paks. See on tugev, kerge ja äärmiselt hea dirigent, lisaks - ja mis kõige tähtsam - see on odav.
"See on valmistatud grafiidist ja grafiit on lihtsalt midagi, mis on maapinnast välja kaevatud, " räägib Coleman.
Lisaks sellele, et uus 2D trükitud elektroonika on odavam, on see praegustest versioonidest palju parema kvaliteediga, väidab Coleman. Olemasolevatel tüüpidel on stabiilsuse ja energia muundamisega seotud mitmeid jõudluspiiranguid.
Transistoride trükkimisel kasutati elektroodidena grafeen nanoskeeme, transistori muude osadena volframi disleniid ja boorinitriid (kaks muud nanomaterjali). Nanomaterjale toodetakse vedelas vormis, mille on välja töötanud Coleman. Saadud nanosehed on tasased ja (suhteliselt) laiad ning sõltuvalt materjalist võivad olla juhtivad, isoleerivad või pooljuhtivad.
Uurimistöö avaldati sel kuul ajakirjas Science .
Colemani hinnangul võib kuluda kümmekond aastat, enne kui seda tehnoloogiat sisaldavad tooted on piisavalt head, et seda turule viia. Tema sõnul on see suhteliselt lühike ajakava, kuna nanomaterjalide nagu grafeen vastu on nii suur ülemaailmne huvi ja seetõttu töötavad nii paljud teadlased, et selliseid tooteid optimeerida. Tema enda uurimistöö on osa Graphene lipulaevast, miljardi euroga rahastatud ELi algatusest grafeeniuuenduste edasiseks arendamiseks, mis on üldsusele potentsiaalselt kasutatav.
"See on puudutatava vahemaa kaugusel, " ütleb ta. "Me teame, mida on vaja teha, see on lihtsalt selle tegemise küsimus ja raha on olemas."
Kahemõõtmeline trükitud elektroonika on nanomaterjalide, näiteks grafeeni, potentsiaalne kasutusvõimalus. Teiste uuritavate kasutusalade hulka kuuluvad eriti kiire laadimisega akud, käsnad õlireostuse puhastamiseks ja päikesepaneelid, mis töötavad isegi vihma korral.
“Nanomaterjalidel on terve rida imelisi omadusi, mis on kindlalt minu arvates maailma muutmiseks, võimaldades meil asju ja rakendusi paremaks, kiiremaks ja odavamaks muuta, ” räägib Coleman. "Meil on jõudmas tehnoloogiline revolutsioon, mille alguses hakkame nägema esimesi vilju, ja ma arvan, et järgmise kümne aasta jooksul näeme hämmastavaid asju."
