10 мая 2012
Печатные электронные устройства являются относительно новым классом устройств. Это тончайшие гибкие электронные схемы с невысокой стоимостью, изготовленные традиционными способами печати с применением проводящих электронных чернил.
Уже создана электронная бумага, электронные этикетки, идентификационные метки, анимированные плакаты, электронная одежда.
Не все органические материалы одинаково хороши для создания печатных устройств. До недавнего времени не существовали четкие критерии выбора молекулярного состава чернил. Каждый производитель подбирал материалы и методы обработки методом проб и ошибок.
Специалистам из университетов США, Германии и Австралии удалось решить эту проблему. Они рассмотрели молекулярную структуру органических материалов с помощью мощных рентгеновских лучей. Выяснилось, что характеристики проводящих чернил определяются степенью выравнивания молекул. Новый метод позволяет уменьшить затраты на производство и повысить быстродействие печатных устройств.
Процессом выравнивания легко управлять с помощью нагрева или поверхностного молекулярного воздействия. При молекулярном анализе транзисторов было обнаружено, что когда молекулы выравнивались, быстродействие само собой увеличивалось. Для солнечных батарей важна степень выравнивания молекул на границах разделов. Возможно, это ключ к более эффективному сбору света.
По словам исследователей, новая технология анализа поможет продвинуться в понимании природы органических материалов, что в свою очередь позволит повысить эффективность их использования.
С развитием химии полимеров и их составляющих (мономеров) сфера применения данных материалов расширяется. Полимеры могут применяться практически везде. В то же время большое количество разнообразных соединений при отсутствии классификации приводит к путанице, поэтому нужна теоретическая основа для проведения исследований. Необходимо разработать технологию, по которой в соответствии с потребностями приложения подбиралась бы нужная комбинация полимерных молекул. Она должна быть основана на комбинировании компьютерных средств прогнозирования и инструментов для синтеза и структурного описания.
Полимеры представляют собой крупные молекулы состоящие из повторяющихся последовательностей мономеров. Материалы, состоящие из нескольких одинаковых мономеров или соединенных химическими связями разнородных мономеров, могут быть основой для огромного разнообразия устройств. Примечательно, что источников мономеров очень много – от нефти до возобновляемого сырья, такого как сахар или целлюлоза.