Печать электронных схем обещает стать удобным решением для производства интегрированной, носимой, гибкой и одноразовой электроники. Для этого необходим спектр «чернил» с заданными характеристиками. Традиционный метод спекания, если речь идёт об использовании составов на основе керамики, ограничивает возможности производства, и ему требуется альтернатива. Такую альтернативу, в частности, предложили учёные из Московского физико-технического института (МФТИ).

Источник изображения: МФТИ

Исследователи искали новый метод получения наноразмерной керамики, которая применяется в производстве электронных компонентов на основе нитратов индия, галлия и цинка. К слову, это не только транзисторы, но и другие электронные компоненты, такие как резисторы, конденсаторы и даже катушки индуктивности. Подробнее об исследовании учёные рассказали в статье, опубликованной в журнале Ceramics International. Она свободно доступна по ссылке.

Традиционно для получения керамических материалов используют технологию твердофазного синтеза — спекание исходных веществ при высокой температуре, около 1300 °C. Чем выше температура спекания, тем крупнее образуемые частицы. Однако для печати электроники необходимы, наоборот, более мелкие — наноразмерные частицы размером от 10 до 100 нм. В таком виде материал обладает большей прочностью и жёсткостью.

«Созданная технология позволяет достичь значительно более низких температур, что помогает сохранить малый размер частиц. Это, в свою очередь, благоприятно отразится на свойствах получаемых “чернил”, которыми в дальнейшем планируется “печать” электронных устройств. Использовать порошки, полученные высокотемпературными методами, нельзя, поскольку чернила не будут обладать необходимыми свойствами и стабильностью. Именно поэтому мы искали новую технологию получения материала», — рассказал первый автор исследования, сотрудник лаборатории функциональных оксидных материалов для микроэлектроники МФТИ Глеб Зирник.

Разработанный в МФТИ метод производства наноразмерной керамики позволяет контролировать структуру материала — от полностью аморфного до высококристаллического. Эффект проявляется при снижении температуры отжига до 500–900 °C. Что особенно важно, в полученном материале отсутствуют нежелательные примеси, что критично для создания компонентов с предсказуемыми характеристиками.

«Результаты исследования также могут быть полезны для дальнейшей разработки “чернил” на основе материалов IGZO (индий-галлий-цинк-оксид), необходимых, например, для печати на различных поверхностях», — поясняют в пресс-релизе вуза.

Ранее в этом месяце стало известно, что компания Huawei работает над созданием смартфона с гибким экраном, который складывается втрое. Теперь же появилась информация о том, что другой китайский производитель, компания Xiaomi, также продвинулся в разработке аналогичного устройства.

Смартфон Xiaomi Mi Fold 4 / Источник изображения: Xiaomi

Об этом пишет портал GSM Arena со ссылкой на собственный осведомлённый источник. Хотя веских доказательств того, что Xiaomi планирует выпустить необычный смартфон, не было предоставлено, источник информации на портале считают заслуживающим доверия. В сообщении сказано, что новый смартфон станет частью линейки Mix, а его официальная презентация или демонстрация прототипа состоится в феврале на ежегодной выставке Mobile World Congress.

Если это действительно так, то в ближайшие месяцы, вероятно, появится больше информации о новом смартфоне Xiaomi. До выставки MWC осталось полгода, а Xiaomi только в прошлом месяце представила два складных смартфона Xiaomi Mix Flip и Xiaomi Mix Fold 4. Крайне маловероятно, что новый смартфон представят в ближайшее время, поскольку такой анонс отвлечёт внимание потребителей от уже выпущенных смартфонов с гибким дисплеем.

Стремительное появление гибких и складных дисплеев, а также развитие робототехники привело к спросу на уникальные клеи, которые одновременно должны быть эластичными, быстро восстанавливать свою форму после деформаций и при этом надёжно удерживать вместе скрепляемые детали. Обычные клеи на такое неспособны. Они либо отваливаются, либо недостаточно эластичные. Учёные из Южной Кореи решили эту проблему, синтезировав новый гибкий клей для электроники.

Источник изображения: Unsplash

Исследователи с факультета энергетики и химического машиностроения института UNIST (Ульсанский национальный институт науки и технологий) успешно синтезировали новые типы так называемых «сшивателей» на основе уретана, которые решают эту важнейшую задачу. Сшиватели — это химические соединения, которые обеспечивают химические связи между другими компонентами соединения.

В качестве жёстких сегментов сшивателей используются м-ксилилендиизоцианат (XDI) или 1,3-бис(изоцианатометил)циклогексан (H6XDI), а в качестве мягких сегментов — группы поли(этиленгликоля) (ПЭГ). Включение этих новых синтезированных материалов в состав клеев, чувствительных к давлению, позволило значительно улучшить их восстанавливаемость по сравнению с традиционными решениями.

Новый клей на основе H6XDI-PEG диакрилата продемонстрировал исключительные свойства восстановления при сохранении высокой адгезионной прочности (~25,5 Н/25 мм). В ходе длительных испытаний на складывание, включающих 100 тыс. сгибаний, и испытаний на растяжение в нескольких направлениях, включающих 10 тыс. циклов, новый клей продемонстрировал исключительную стабильность при многократных деформациях, что свидетельствует о его высоком потенциале для применения в областях, требующих одновременно гибкости и способности к восстановлению.

Более того, даже при деформации до 20 % клей демонстрировал высокий оптический коэффициент пропускания (>90 %), что делает его пригодным для использования в таких областях, как складные дисплеи, где требуется не только гибкость, но и оптическая чистота.

«Этот прорыв в клеевой технологии открывает многообещающие возможности для создания электронных изделий, требующих одновременно высокой гибкости и быстрого восстановления формы, — сказал ведущий исследователь проекта. — Наше исследование решает давнюю проблему баланса между надёжностью адгезии и эластичностью, открывая новые возможности для разработки гибких электронных устройств».