Первая электрическая схема, нарисованная маркером и лазером ВИДЕО

Перед электроникой открываются новые возможности , поскольку схемы можно легко нарисовать на любой поверхности — от листа бумаги до чашки кофе. Первая электрическая схема, нарисованная с помощью красного маркера с чернилами на основе графена и лазерного луча , открывает эту новую страницу. Результат, опубликованный в журнале Advanced Science, стал результатом сотрудничества Высшей школы Святой Анны в Пизе, Технологического университета Граца, CSGI (Центра коллоидных и поверхностных наук), Флорентийского университета и Итальянского технологического института.

« При воздействии лазерного луча на чернила они преобразуются в пористую проводящую форму углерода , которая называется « лазерно-индуцированный графен» или LIG », — говорит координатор исследований Франческо Греко из Высшей школы Святой Анны в Пизе. «До сих пор, — продолжает он, — считалось, что этот Lig можно получить только из определенных пластиковых материалов и полимеров, и это немного ограничивало возможности применения. Чернила или краска, напротив, обладают тем свойством, что их можно легко и где угодно использовать в качестве покрытия для других объектов. Они также представляют собой экономически выгодную альтернативу».

В ходе исследования, проведенного в рамках европейского проекта 5DNanoprinting , обычный красный маркер был модифицирован красителем под названием эозин, который имеет схожую с графеном химическую структуру.

Первым, кто заметил свойства эозина, был Александр Даллингер из Университета Граца, наблюдавший за его поведением при воздействии лазера. «Я пробовал лазерную гравировку на других материалах, но ничто не превращало их в проводящий графен», — говорит Даллинджер. «На одном из образцов я написал его название красным маркером, чтобы распознать его. По ошибке (или по счастливой случайности?) лазерный луч прошел над надписью: прямо в этот момент я увидел, как появился черный след, указывающий на превращение в графен. Заинтригованный, я немедленно проанализировал его: след был проводящим, и это действительно был графен». Исследование началось с бесчисленных вопросов, возникших в результате этого наблюдения.

После определения конструкции электронной схемы на компьютере и переноса цвета на выбранную поверхность лазер переносил рисунок на цветную поверхность, превращая эозин в графен. «Этот подход, называемый «Paint & Scribe», интегрирует электрическую цепь на основе графена, индуцированную лазером, на любой поверхности: вы красите объект , затем проводите по нему лазером и получаете цепь . Это инновационная система, учитывая, что до сих пор электрические цепи на основе графена получались только на полимерных прекурсорах», — замечает Греко.

Возможные области применения включают печатную электронику, биомедицинские датчики, робототехнику, автоматизацию, датчики окружающей среды. «Мы уже работаем над некоторыми из этих приложений. Кроме того, — заключает Греко, — мы начали изучать другие красители, полученные из природных материалов, с целью создания зеленой электроники».