Onnistumisia orgaanisissa

Orgaanisia laajamittaisia integroituja piirejä, LSI, voidaan käyttää esimerkiksi sähkökromaattisen näytön virran tuottamiseen, jotka myös on valmistettu printattuna elektroniikkana.

Linköpingin yliopiston ja RISE, Campus Norrköpingin tutkijat ovat osoittaneet, että on mahdollista tulostaa kokonaisia integroituja piirejä, joissa on yli 100 orgaanista sähkökemiallista transistoria.

”Etu, joka meillä on täällä, on, että meidän ei tarvitse sekoittaa erilaisia valmistusmenetelmiä: kaikki tapahtuu silkkipainatuksella ja suhteellisen harvoissa käsittelyvaiheissa. Tärkeintä on varmistaa, että eri kerrokset päätyvät tarkalleen oikeaan paikkaan”, kertoo RISE-tutkimuslaitoksen painetun elektroniikan tutkija Peter Andersson Ersman.

Noin 100 mikrometrin viivaleveyden piiriin kuuluvien elektronisten piirien tulostaminen asettaa korkeita vaatimuksia myös painoteknologialle. Apuna on ollut grafiikkateollisuus, joka on kehittänyt erittäin hienoja viivoja tuottavia painotekniikoita.

”Yksi suurimmista edistyksistä on ollut, että olemme pystyneet käyttämään painettuja piirejä luomaan rajapinnan perinteisiin piipohjaisiin elektronisiin komponentteihin. Yksi näistä on siirtorekisteri, joka voi muodostaa rajapinnan ja käsitellä piipohjaisen piirin ja muiden elektronisten komponenttien, kuten anturien ja näyttöjen, välistä kontaktia.

"Voimme nyt sijoittaa yli tuhat orgaanista sähkökemiallista transistoria A4-kokoiselle muovisubstraatille ja yhdistää ne eri tavoin erityyppisten painettujen integroitujen piirien luomiseksi", kertoo Simone Fabiano, orgaanisen nanoelektroniikan tutkimusjohtaja.

Näitä laajamittaisia integroituja piirejä voidaan käyttää esimerkiksi sähkökromaattisen näytön virran syöttämiseen, joka myös on valmistettu painotettuna elektroniikkana. Tutkijoiden käyttämä materiaali on polymeeri PEDOT: PSS.

Orgaanisen elektroniikan laboratorion, Campus Norrköpingin tutkijat ovat nyt löytäneet uuden materiaalin, johtavan polymeerin, joka voi kasvattaa tilavuuttaan yli satakertaiseksi. Materiaali syntetisoitiin yhdessä Lontoon Imperial Collegen tutkijoiden kanssa.

Muutos tapahtuu, kun materiaali asetetaan elektrolyyttiin ja altistetaan +0,8 V: n sähköjännitteelle. Ku käytetään negatiivista jännitettä -0,8 V, materiaali supistuu ja paluu melkein alkuperäiseen tilavuuteensa.

Tätä toimintoa voidaan käyttää seulomiseen, suodattamiseen, puhdistamiseen ja prosessikemiaan. Sillä voi olla sovelluksia myös lääketieteessä ja biokemiassa”, sanoo orgaanisen elektroniikan laboratorion johtaja Magnus Berggren.

Jülich tutkimuslaitoksen vetämä ryhmä on puolestaan asettanut uuden ennätyksen orgaanisten valosähköisten moduulien (OPV) tehonmuutostehokkuudesta. Sellaisten maailmanennätys hyötysuhde on nyt 12,6 prosenttia kun aiempi ennätys oli 9,7 prosenttia.

Aiheesta aiemmin:

Uusi murros muistiteknologiassa

Orgaanista tehoelektroniikkaa