Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) dokonali przełomowego postępu w drukowaniu 3D aktywnej elektroniki bez konieczności stosowania tradycyjnych materiałów półprzewodnikowych. Ten przełom polega na stworzeniu wydrukowanych w 3D bramek logicznych, podstawowych komponentów wykorzystywanych do przetwarzania zadań w urządzeniach elektronicznych. Zamiast polegać na konwencjonalnych procesach produkcyjnych, te bramki logiczne zostały wyprodukowane przy użyciu standardowych technik druku 3D i biodegradowalnego polimeru. Ten krok przybliża koncepcję elektroniki w pełni wydrukowanej w 3D do rzeczywistości, oferując ekscytujące możliwości dostępnej i zdecentralizowanej produkcji elektroniki.
Bramki logiczne bez półprzewodników
Zespół badawczy MIT, kierowany przez Luisa Fernando Velásqueza-Garcíę z Microsystems Technology Laboratories, opracował bramki logiczne przy użyciu polimeru domieszkowanego miedzią, unikając stosowania tradycyjnych półprzewodników, takich jak krzem. Bramki te wykonują podstawowe operacje przełączania, podobnie jak tranzystory krzemowe w codziennej elektronice. Chociaż te komponenty wydrukowane w 3D nie dorównują jeszcze tranzystorom krzemowym pod względem wydajności, można je skutecznie wykorzystać do mniej skomplikowanych operacji, takich jak kontrolowanie prędkości silnika.
Innowacja polega na możliwości drukowania 3D tych urządzeń przy użyciu niedrogich, przyjaznych dla środowiska materiałów, co potencjalnie umożliwia produkcję elektroniki w bardziej zrównoważony i niedrogi sposób. Pomysł polega na demokratyzacji produkcji, umożliwiając osobom fizycznym, firmom i małym laboratoriom drukowanie własnych urządzeń.
Przyszłość w pełni drukowanej elektroniki
Pomimo obecnych ograniczeń, takich jak niemożność miniaturyzacji tych elementów do poziomu nanoskali tradycyjnych tranzystorów, potencjał bramek logicznych drukowanych w 3D jest ogromny. Zespół badawczy MIT już to zrobił odkrywanie dalszy rozwój w celu stworzenia bardziej złożonych obwodów i ostatecznie w pełni funkcjonalnych urządzeń drukowanych w 3D.
Jeśli technologia ta zostanie udoskonalona, może zrewolucjonizować sposób produkcji urządzeń elektronicznych, umożliwiając drukowanie urządzeń aktywnych bez konieczności stosowania drogich obiektów o dużej skali. Konsekwencje dla różnych branż, od elektroniki użytkowej po opiekę zdrowotną i nie tylko, mogą być ogromne, ponieważ ta innowacja obniża koszty i złożoność produkcji urządzeń.
