Nors skamba fantastiškai, bet elektroninis popierius jau mokslininkų rankose (Video)

Tam jau reikalingos technologijos yra sukurtos ir pasiekusios gamybos stadiją. Tranzistorius, kurių pagrindas yra popierius, sukūrę Portugalijos mokslininkai Elcira Fortunato ir Rodrigo Martinsas iš Naujojo Lisabonos universiteto savo išradimą vadina pigia ir gamtai draugiška alternatyva mikroschemoms su siliciu.

Popieriuje įtvirtinta elektronika jau seniai egzistuoja – toje pačioje Lisabonoje, kur kalbėjomės su šiais išradėjais, metro bilietai yra pagaminti iš popieriaus ir turi plonas radijo dažnio (RFID) mikroschemas. Tačiau ar įmanoma pagaminti mikroschemą be metalo ir plastmasės?

Pabandė ir pavyko

Kurti elektroniką iš popieriaus E.Fortunato ir R.Martinsą įkvėpė Haris Poteris. Tiksliau, iš šios fantastikos knygų serijos žinoma apie laikraščius, kuriuose naujienos keičiasi magiškai, vos kam nors įvykus.

„Sunkiausia buvo rasti būdą panaudoti popierių kaip elektronikos komponentą. Kolegos mums aiškino, kad tokiems tranzistoriams reikėtų labai daug energijos. Tačiau popierius, jei pažiūrėtumėte į jį pro mikroskopą, yra tarsi kempinė – jis turi didžiulį skaidulų tinklą. Be to, jame yra įvairiausių mineralų ir vandens. Jei išsiurbtumėte visą vandenį, popierius taptų trapus, trapesnis už stiklą. Taigi mes nusprendėme patikrinti savo idėją, ir ji suveikė“, – pasakojo R.Martinsas.

Jiems pirmiesiems pasaulyje pavyko pagaminti tranzistorių iš popieriaus (tiksliau, celiuliozės). Už savo išradimą E.Fortunato ir R.Martinsas buvo nominuoti Europos išradėjo apdovanojimui.

Išradėjai taip pat panaudojo cinko, galio ir indžio oksidus bei aliuminį, taigi popierius ne tik tapo tranzistoriaus pagrindine sudedamąja dalimi, bet ir išsaugojo izoliacines savybes. Toks popierinis tranzistorius yra pigus, naudoja nedaug energijos, o svarbiausia – jis visiškai perdirbamas.

Maža to, kitaip nei silicio pagrindo mikroschemoms, tokioms pagaminti nereikia karščio – juos galima „spausdinti“ kambario temperatūroje.

Pagamins bakterijos

Šiuo metu popierinių tranzistorių gamybai naudojamas įprastas popierius, tačiau mokslininkai jau eksperimentuoja su pažangesnėmis technologijomis.

„Ateityje reikės tvirtesnių, lankstesnių, patikimesnių medžiagų. Nes dabar popierių įbrėžus įrenginys sugadinamas. Tam, kad popierius būtų lankstesnis, jis turi būti kuo plonesnis. Ateityje popierius bus kitoks nei dabar, turės labai mažas skaidulas, bus ypač lankstus ir tvirtas – panašiai kaip plastikas.

Celiuliozę gamins bakterijos, kurioms užteks 5 dienų sukurti tiek medžiagos, kiek gamtoje susikuria per 5 metus. Kitaip sakant, popierių galėsime užsiauginti, tereikės išmokyti bakterijas tai daryti“, – aiškino R.Martinsas.

Iššūkių dar liko Svarbi šiuolaikinės elektronikos bėda – šiluma. Ko gero, kiekvienas yra pajutęs, kaip įkaista kompiuteris ar telefonas jį ilgiau panaudojus. Popieriui karštis gali būti pražūtingas. Ar išspręsta ši problema? Dar ne. Todėl bent artimiausiu metu numatoma gaminti tik paprastus elektronikos įrenginius.

„Kol kas mūsų komponentai gali būti naudojami įprastais atvejais, tarkim, supakuotiems produktams žymėti (naudojant jau minėtas RFID mikroschemas. – Red.), integruoti į lėktuvų bilietus arba ligų diagnostikos įrangą, kai įrenginį po to reikia sunaikinti“, – pavyzdžius vardijo pašnekovas.

Todėl po mėnesio ar pusmečio dar neatsiras popierinių telefonų, planšetinių arba kitokių kompiuterių. Bet galbūt po keleto metų išties bus popieriniai laikraščiai su besikeičiančiomis naujienomis arba elektroniniai tapetai, kurie keis raštus, spalvas ar net švies.