Инженеры японского Национального института промышленных наук и технологий (AIST) представили революционную разработку – транзистор, который тактильно и визуально напоминает ткань. Основная часть компонентов чипа изготовлена из резины и специального геля, что делает его гибким. В результате изделие, разработанное японскими специалистами, обладает повышенной эластичностью и сопротивляемостью – его можно безболезненно растягивать или сгибать.
Резиновый транзистор сохраняет работоспособность при давлении каблука женской туфли, он также влагоустойчив, сообщает AIST. Руководствуясь преимуществами своей новинки, инженеры рассчитывают, что она найдёт применение в разного рода датчиках, прикрепляемых к человеческому телу либо одежде.
Разработка состоит из электростатического затвора, переходов для исходных и входных электродов, плёнки диэлектрика и каналов. Толщина транзистора составляет около 1 мм или меньше. Длина и ширина каждого канала – 50 и 700 мкм соответственно.
Электропроводность каждого электрода удалось улучшить при помощи композитного материала путём комбинирования одностенных углеродных нанотрубок с резиной. Соответственно слой диэлектрической плёнки затвора выполнен из гелеобразного материала, изготовленного путём пропитки полимерного материала ионной жидкостью. Каждый проникающий канал состоит из случайно выровненных одностенных углеродных нанотрубок, свойства которых аналогичны полупроводникам.
В отличие от оксида гель не является проводящим материалом. При подаче на него напряжения ионы внутри геля приходят в движение, после чего тот функционирует как электрический двухслойный конденсатор и выполняет роль диэлектрического материала. Соотношение между токами в транзисторе в открытом и закрытом состоянии равно 104. Напряжение затвора варьируется от –2 до 1 В. Износостойкость транзистора такова, что его характеристики не изменятся даже после многократного растяжения (можно растягивать не менее 1000 раз на 40–50% от первоначального размера), изгибов или скручивания.
«Гибкий транзистор не теряет работоспособности даже если его складывать под острым углом», – рассказал старший научный сотрудник AIST Атсуко Секигучи. По его словам, транзистор нового поколения выдержал давление каблука женской туфли – около 25 кг/см2, это в 70 раз больше, чем давление автомобильных шин. Тем не менее, эксплуатационные характеристики транзистора не изменились.
Комментарии