Транзистор без полупроводников на обычном 3D-принтере
Исследователи из Массачусетского технологического института продемонстрировали, как стандартная 3D-печать может быть использована для создания электрических схем без применения полупроводников. Эта технология окажется полезной для тех, кто ограничен в использовании кремниевых материалов, но нуждается в доступных электронных решениях, например, в условиях космоса или на полярных станциях. Даже возможность разработки устройств с интегрированной электроникой представляет собой значимое преимущество.
Технология обладает определёнными преимуществами. Хотя мы не можем соперничать с кремнием в качестве полупроводника, наша концепция заключается не в том, чтобы просто заменить существующие решения, а в том, чтобы развить 3D-печать в совершенно новую сферу, — объясняют авторы исследования, опубликованного в журнале Virtual and Physical Prototyping. — Вкратце, речь идет о том, чтобы сделать технологии более доступными. Это даст возможность каждому создавать интеллектуальное оборудование вне традиционных производственных площадок.
Проект был создан Хорхе Каньяда, аспирантом в области электротехники и информатики, совместно с Луисом Фернандо Веласкесом-Гарсия, ведущим научным сотрудником лаборатории микросистемных технологий в Массачусетском технологическом институте. Они ранее заметили, что пластик, легированный медью, может демонстрировать поведение, аналогичное полупроводникам. Это открытие дало возможность разработать печатный элемент с транзисторными свойствами, что в свою очередь упростило создание базовой электроники. Интересно, что при аналогичных условиях графит и графен не проявляют аналогичных характеристик.
Разработанная учеными технология позволит создать электромеханическое устройство в виде единой 3D-модели, что значительно упростит процесс печати на 3D-принтерах с обычными экструдерами, предназначенными для работы с полимерными волокнами. С подобной технологией любой сможет легко и быстро изготовить прибор с блоком управления в домашних условиях. Эта возможность окажется неоценимой в космических миссиях и в ситуациях, когда необходимы детали, но их просто нет под рукой, а также в условиях, когда доставка почтой невозможна или занимает много времени.