电子排放模式设计通向小设备的新路径

当今社会许多部门对较小强电子设备的需求不断增加当前技术限制小设备开发小设备需要新材料和制造技术阿里艾耶夫和雷博曼MacDiarmid Nanotech研究所开发非接触干模式技术用于碳纳米管技术使用现场增强电子发布法向纳米材料注入模式并允许编译各种纳米结构用于电子和光学设备

今日快速世界创造了一个高度依赖技术的社会,对更新改良小机的需求与日俱增,挑战性越来越大。电子设备数在过去数十年中爆破快速小相联设备的需求和需求继续增长过去一年中,随着COVID-19大流行迫使数以百万计的人上网工作、学习和社交,我们对技术的依赖变得更加突出。

电子设备扩展中起重要作用的因素之一是其尺寸或更具体地说可移植性。上机时,我们需要小件设备,我们很容易携带到任何地方保持连接,而在家里小件设备的好处是很容易从一室移到二室。大小绝不能损及设备性能, 技术必须同时寻找方法改善两个方面小型、轻量级、弹性强手机、笔记本电脑、平板机和其他设备高需求,不仅在我们口袋和住宅中,而且在航空航天技术、医疗应用、军事和安全部门中也是如此。

缩小电子设备规模同时维护或甚至增强性能并非易事小型电开关允许设备运行,称为晶体管,常用硅制成最小晶体管今天只有约70纳米跨线,一纳米对应0.000001米换句话说,迄今为止最小晶体管只有约700硅原子长

单个晶体管越小, 越多我们可以打包上集成电路, 产生越快小设备可安装集成电路的晶体管数每两年翻一番,自1970年代以来趋势一直如此稳定,命名为“摩尔定律”。晶体管快速接近单硅原子大小后, 很快我们将达到晶体管变小无法运行的极限, 并设定小晶体管和装置的极限

深入压缩电子设备并降低耗能,半导体产业现在转向1D2D材料制造商需要快速精准方法 定制纳米级易碎材料原子稀薄石墨板非半导体,除非宽度减为几纳米多墙碳纳米管可起完全电阻作用,噪声极低挑战在于它必须精确模式化
以低维纳米结构推算限值

超出可扩缩性限制需要新材料碳纳米管、石墨和2D纳米结构是新一代电子技术候选素材材料提供良好的电导性能,显示半导体或金属特性,视原子沿构造和维度精确排列而定纳米结构也化学稳定,强健僵硬,可选进强健多功能设备

.目前将模式结构引入纳米材料的方法并不足以处理碳纳米管板问题,妨碍未来电子学广泛使用

通过提供原子稀疏纳米结构,这些纳米结构仍然保证高级电子传输,为电子和光学技术提供令人振奋的机会,可启动下一代电子设备。碳纳米管和石墨等良好的热传导性也可以使它们在处理小设备生成热时有用碳纳米管和石墨已被证明对弹性电路、低成本显示器和各种传感器都有用,因此将其应用扩展至其他新电子设备非常有意义。

碳纳米管通常是用连续并匹配纳米管“forests”制成的森林素材完美黑体-它吸收所有光与完全交互-特征对各种应用高需求,例如校准空间望远镜或血液胶感应器直接光碳纳米管板本身可用于电路,模式化结构往往对某些技术应用有益或甚至需要透明感片例需要建模小块触摸板屏幕, 许多其他应用要求碳纳米管嵌入精密网络然而,目前向纳米材料引入模式结构的方法并不足以处理碳纳米管板问题,目前这阻碍了未来电子学中广泛使用纳米管板问题。iAliev和RayBau

电子发布纳米材料
阿里艾耶夫和雷博曼达拉斯得克萨斯大学MacDiarmid Nanotech学院开发非接触技术,向碳纳米管板以及其他操作材料介绍模式Aliev和Baughman技术非向表面画或打印一种材料模式,取一页碳纳米管并用它(通过电子释放,非物理接触)创建模式因为这是干模式设计技术,不需要发生湿化,避免使用严酷溶剂,并降低最终产品中污染物概率。

方法为电子和光学设备应用碳纳米管提供了充满希望的途径

最近杂志上发布纳米技术AliAliev和RayBauTungsten线端只有50-80纳米,离碳纳米板非常近,距离只有20-30纳米,但从未真正触摸表面单电压25-30V电流排放通过纳米传导对象现场定位增强,然后通过烟道线和碳纳米板之间的大气气产生近距离中 通斯腾端块与对象间 仅有几分空气分子允许电子加速电场定位纳米级对象,这意味着电子排放可以在正常环境压力中发生并使用这一技术,避免电子排放技术常见的高吸尘环境需求电子发射与碳纳米管交互并分解通字线旁的电路,结果差值为~200纳米,精度为20纳米或更少精确性受通灵线锐度限制,这样,事实上精度可以进一步提高到约10纳米

微调tungsten电线电量允许精炼实现的结果,而正或负tungsten小技巧的选择取决于具体应用举个例子,正极tungsten生成净度和精确模式化纳米结构化材料,负端允许快速切除不生成碎片总的来说,这种精密技术允许每秒将10cm纳米精度模式绘入操作材料中

成功概念验证研究碳纳米管板后, 作者还测试他们的技术 上其他执行纳米结构二维维和三维结构中电子释放成功结果发布报告,即石墨海绵和MXenes,该素材由几层交接金属碳化物、氮化物或碳化物组成上报干模式技术非常多功能化,作者报告使用它编译多电极传感器、光晶体和各种电子组件

Aliev和Bauhman开发的干式电子发射技术允许制造精密纳米结构化操作材料,这些材料大都不含污染物或结构缺陷。方法为电子和光学设备应用碳纳米管提供了充满希望的途径扩展碳纳米管应用反过来可促进技术扩展,推送当前限值并允许我们继续打包更多计算电量并变小电子脚印