Транзистор, который можно растворить звуком и водой

04.05.2021

Большая часть старой электроники попадает на свалку, а не на переработку. Отчасти потому, что трудно отделить и получить ценные материалы, из которых она состоит. Для того чтобы решить эту проблему, инженеры из американского Университета Дьюка разработали первую в мире полностью перерабатываемую печатную электронику, которая разлагается на составные части при помощи ванны с водой и звуковых волн.

Печатная электроника изготавливается с использованием проводящих чернил для создания тонких и гибких электронных схем. Недавно в качестве экспериментального материала стали использовать наноцеллюлозу. Наноцеллюлоза - биоразлагаемый материал, который годами применяют в упаковке. И хотя людям давно известно о возможностях ее применения в качестве изолятора в электронике, никто не додумался использовать ее в чернилах для печати".

Специалисты нашли способ соединения наноцеллюлозы с чернилами, уменьшив ее до кристаллической формы и добавив чуточку соли. Эти диэлектрические чернила смешиваются затем с проводящими, сделанными из графена, и полупроводящими - из углеродных нанотрубок. В итоге получаются углеродные транзисторы, которые можно печатать на бумажной подложке аэрозольной струей при комнатной температуре.

Испытания показали возможности транзистора на примере бумажного сенсора солей молочной кислоты. Он продемонстрировал достаточно высокую эффективность и сохранял стабильность в течение более полугода.

Процесс утилизации транзистора начинается с погружения устройства поочередно в ванночки с водой и мягкого воздействия звуковых волн. После обработки полученного раствора в центрифуге отделяется почти 100% графена и углеродных нанотрубок, которые затем можно использовать снова в процессе печати. А наноцеллюлоза поступает на переработку вместе с бумажной подложкой.

<< Назад: Тысячи молекул объединили в единое квантовое состояние 04.05.2021

>> Вперед: Эффективный солнечный элемент из обычного кремния 03.05.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ритм сердца влияет на восприятие и чувства 08.03.2026

Связь между сердцем и мозгом выходит далеко за пределы привычного представления о том, что сердце просто качает кровь. Новые исследования показывают, что сердечный ритм способен прямо влиять на восприятие внешнего мира и на эмоциональное состояние человека, открывая уникальный диалог между физиологией и сознанием. Работа сердца делится на две основные фазы: систолу и диастолу. Во время систолы сердечная мышца сокращается и выталкивает кровь в сосуды, а при диастоле сердце расслабляется, позволяя крови вернуться внутрь. Хотя мозг не управляет каждой конкретной фазой сокращений, он регулирует частоту сердечных сокращений в зависимости от состояния организма: в стрессовой ситуации пульс учащается, а в спокойном состоянии снижается. Однако взаимодействие между сердцем и мозгом двустороннее: мозг реагирует на сигналы от сердца так же, как сердце откликается на команды мозга. Международная группа исследователей проанализировала мозговую активность в зависимости от сердечного цикла. Они ...>>

Молекулы ДНК как новые носители данных 08.03.2026

С ростом объемов цифровой информации ученые ищут новые методы хранения данных, способные сочетать высокую плотность, долговечность и энергоэффективность. Одним из самых перспективных направлений становится использование молекул ДНК - естественного носителя генетической информации, который способен сохранять данные в течение тысяч лет при подходящих условиях. Недавние исследования показывают, что ДНК может стать не только архивом, но и полноценным перезаписываемым носителем информации. Исследователи из Университета Миссури создали систему, позволяющую записывать, стирать и повторно записывать данные в молекулах ДНК. Ранее ДНК использовалась в основном для долговременного архивирования информации, что делало носитель одноразовым. Новый подход превращает молекулярный носитель в полноценный цифровой накопитель с возможностью редактирования содержимого. Принцип работы устройства основан на естественном "языке" ДНК: в отличие от обычных компьютеров, где данные кодируются последовательн ...>>

Получение кислорода из лунного грунта 07.03.2026

Освоение Луны требует решения множества задач, связанных с обеспечением жизнедеятельности и функционированием оборудования в условиях ограниченных ресурсов. Одной из ключевых проблем является доставка кислорода с Земли, что значительно увеличивает стоимость и сложность космических миссий. Новые технологии позволяют получать кислород непосредственно на поверхности Луны, открывая путь к автономным и долговременным экспедициям. В центре исследований NASA находится метод извлечения кислорода из лунного реголита - рыхлого слоя измельченных пород, покрывающего поверхность спутника. Реголит содержит значительное количество окислов, включая окись железа и диоксид кремния, которые являются потенциальным источником кислорода. По оценкам специалистов, до 40% массы реголита приходится на химически связанный кислород. Ключевым элементом технологии является электролиз расплавленного реголита. Процесс предполагает пропускание электрического тока через сильно нагретый материал, что приводит к вы ...>>

Летающая электростанция S2000 07.03.2026

Развитие возобновляемой энергетики заставляет инженеров искать новые способы использования природных ресурсов. Одним из самых перспективных направлений остается ветровая энергия, однако традиционные наземные турбины имеют ряд ограничений. Их мощность зависит от условий у поверхности земли, а для установки таких установок требуется значительное пространство. Поэтому исследователи все чаще обращают внимание на более высокие слои атмосферы, где воздушные потоки значительно сильнее и стабильнее. Именно эту идею воплощает экспериментальная система S2000 - первая в мире летающая электростанция, предназначенная для выработки электроэнергии на большой высоте. Недавно в китайской провинции Сычуань был зафиксирован подъем необычного аппарата, внешне напоминающего дирижабль из научно-фантастических фильмов. На самом деле это высокотехнологичная энергетическая установка, способная улавливать энергию ветра примерно на высоте двух километров. Испытания проводились в городе Ибинь. Там инженеры ...>>

Газированная вода помогает поддерживать концентрацию геймеров 06.03.2026

Современный киберспорт требует от игроков не только быстрой реакции, но и способности долго сохранять высокий уровень концентрации. Во время продолжительных игровых сессий мозг испытывает значительную когнитивную нагрузку, что со временем приводит к утомлению и снижению точности принимаемых решений. Поэтому исследователи все чаще изучают способы поддержания внимания без использования сильных стимуляторов, таких как кофеин или сахар. Как выяснила команда ученызх в составе Шиона Такахаши, Ватара Косуги, Сейичи Мизуно и Такаши Мацуи, неожиданным помощником в поддержании концентрации может оказаться обычная несладкая газированная вода. Результаты их исследования показали, что сильно карбонизированная вода способна помогать геймерам сохранять ментальный фокус во время длительных игровых сессий. Примерно через три часа непрерывной игры у многих участников начинает проявляться так называемая когнитивная усталость. Она выражается в замедлении реакции, снижении точности решений и общем ос ...>>

Случайная новость из Архива Индюки и коты вместо CAPTCHA 10.12.2014 Поисковик Google представил замену CAPTCHA, классическому тесту "на человечность", позволяющему интернет-сервисам различать реальных пользователей и ботов посредством распознавания искаженного текста. Как сообщает компания, преодолеть традиционную "капчу" ботам, написанным в самом Google, удается в 99,8% случаев. Предложенный Google альтернативный вариант теста получил название No CAPTCHA reCAPTCHA. Он основан на собственном движке поисковика Advanced Risk Analysis, и, как правило, не требует от пользователя ввода искаженных букв и цифр. "Много лет мы просили пользователей доказывать, что они не роботы, распознавая искаженный текст, но теперь мы решили, что проще спросить у них, являются ли они роботами", - пишет Google в своем блоге. В reCAPTCHA отсев ботов происходит автоматически. Единственное действие, которое пользователю требуется совершить в идеальном случае - это сделать заявление о том, что он не робот. Такое заявление делается в виде простановки галочки около единственного в форме ввода пункта I'm not a robot - "я не робот". Движок Advanced Risk Analysis выявляет ботов, анализируя поведение пользователя в сети. Какие критерии поведения служат признаками робота и человека, Google не сообщает, чтобы не облегчать работу спамерам и ботоводам, однако, известно, что в их числе есть время присутствия пользователя на странице с тестом. При неуверенности движка в человеческой природе пользователя он может провести дополнительное тестирование с помощью привычного распознавания текста на фото, узнавания видов животных и блюд на фотографиях и т.п. Используя открытый API, reCAPTCHA можно внедрить на собственный сайт. Как сообщает Google, помимо ее собственных сайтов, reCAPTCHA уже применяется как минимум на трех сервисах: Snapchat, WordPress и Humble Bundle. Доля успешных прохождений теста нового типа на сайте Humble Bundle составляет 80%, на WordPress - 60%.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026