В статье представлен диод в печатной электронике, работающий в диапазоне ГГц, что открывает новые возможности для отправки сигналов с мобильного телефона, например, на печатные электронные этикетки. Энергия радиосигнала собирается и используется для переключения отображения этикетки.
Печатный диод означает, что он дешев и прост в изготовлении.«Это означает, что мы можем подавать питание на печатную электронику в« Интернете вещей »с помощью обычных мобильных телефонов.
Это дает нам новые возможности для коммуникации», — говорит Негар Сани, аспирант Лаборатории органической электроники Университета Линчепинга. .Исследователям давно известно, что диод работает, но не как и почему.В 2001 году Петронелла Норберг из Acreo Swedish ICT положила силиконовый диск в ступку, измельчила его и изготовила силиконовую пасту, которую затем использовала в качестве чернил в печатном станке. Она создала функциональный печатный диод — электронный ключевой компонент, который, помимо прочего, преобразует переменный ток в постоянный. Но диод работал только на частоте до 1 МГц, и непосредственного применения не нашлось.
В Acreo Swedish ICT исследовательская группа, финансируемая британской компанией De La Rue, несколько лет работала над разработкой диодов и новых паст для печати. Паста, содержащая ниобий переходного металла в форме силицида ниобия, NbSi2, напечатанная поверх кремниевой пасты, позволила им работать и на частоте ГГц.«Результаты означали мировой рекорд для печатных диодов, и мы также смогли изготовить демонстратор для De La Rue, где сигнал с мобильного телефона использовался для активации печатного дисплея. Мы продемонстрировали, что можно связать бумагу с Интернет », — говорит Горан Густафссон, руководитель отдела Acreo Swedish ICT.
Но до сих пор никто не знал, как работает диод.Г-жа Сани сделала последний решительный шаг к решению загадки, естественно, с помощью профессоров Магнуса Берггрена и Ксавьера Криспина, а также старшего преподавателя и менеджера проекта Исака Энгквиста, а также ряда сотрудников Acreo Swedish ICT. Результаты работы г-жи Сани показали, что это, должно быть, связано с туннельными эффектами, явлением в квантовой физике, благодаря которому частицы могут преодолевать препятствия.
В этом случае нанотонкие пленки (1–10 2 нм) образуются вокруг зерен кремния микрометрового размера, через которые проходит ток между анодами (алюминий) и катодами (серебро и углерод), но только в одном направлении.Тринадцать лет работы получили объяснение, которое редакционная коллегия PNAS наконец одобрила после более чем пяти месяцев тщательного анализа экспертами из разных областей.«Это самый длительный проект, над которым я работал. Какой спонсор исследования хочет ждать публикации 13 лет?
Без промышленности — в данном случае De La Rue — мы бы никогда не зашли так далеко. Теперь печатная электроника начинается чтобы получить такую же производительность, как у традиционной электроники, и это еще один пример плодотворного сочетания наших исследований, разработок Acreo и потребностей отрасли », — говорит Магнус Берггрен, профессор органической электроники в Университете Линчепинга.