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印刷电子可以大幅降低成本 有望取代硅

更新日期:2008-12-01

印刷电子最初被视为大幅度降低一切成本的方法,从照明设备到个人电子产品。虽然这还是一个目标,但是已经证明印刷电子可以制造先前无法制造的电子和电气装置。这包括透明显示器、晶体管、照明设备、扬声器、光电产品、传感器和电池。

    有在太赫兹带以及面积很大的装置中工作的装置,例如,传感器、AC电致发光显示器以及其他显示器和光电产品。它们逐渐彼此叠加。这就产生了能够复兴以下市场的部件和产品:常规电子产品、封装、硅芯片、出版、电子显示器、照明设备、化妆品、传感器以及光电产品。

    分析人员看到印刷电子在20年的时间呈指数上升至三千亿美元,仅仅对导电墨水需求在五年多前就达到几十亿美元。今天,在世界上有1500多个组织在这个领域从事主要工作—,其中大约有一半是学术性的。这是三年前的兴趣水平和投资水平两倍,超越了广泛宣传的有机电子产品。从大型公司到创业型公司都宣布了激动人心的新发明,各方面的专利数量显著增加。

    常规硅芯片的未来发展存在一些问题。主要问题包括所需研发成本呈指数增长,以及新建硅工厂成本的井喷式增长。这就是麻省理工学院NeilGershenfeld教授所说的”反摩尔定律”。制造少量芯片的代价已经非常高,设计和生产变化缓慢,而且成本高。进一步缩小晶体管的尺寸(目的是降低成本,提供更有效的电路)会缩短芯片的寿命。此外,使芯片变得更小意味着不能容纳大的部件,例如显示器、电池、天线、麦克风等。它们不能设置在微小的芯片上,从而必须彼此连接,以至于最终产品既大又不可靠。

    在这里,我们拥有新型超材料的魔力,例如它们的负折射率和其他超现实特性有可能制造出先前不可能的装置,从隐身斗篷到非常小的RFID标签。有些超材料是用苯胺印刷术印刷的,以便在大面积内提供必要的微观三维图样,例如微丝上的开口环共鸣器。

    我们现在通过把金属以仅仅几纳米的微粒印刷,将金属的熔点降低到原来的十分之一。然后,可以在某物上进行退火,使其像醋酸纤维薄膜一样纤巧。我们将在生物可降解纸电子和电泳方面推出哪些新产品呢,在这些新产品中,显示器在更换之前是不耗电的。领导者被迫切跟随,他们把界限向前推进,从紧密滚动电子和电力到食用电子。开发激动人心的新材料是这场革命的中坚所在,印刷晶体管和光电产品中新型纳米硅半导体的性能迅速提高,新型有机材料以电池形式以印刷,无机化合物作为半导体和光电膜,其中有些材料既消除光也消除热。在从金霸王(Duracell)电池上的触垫和测试仪到用于送药的智能皮肤斑贴,印刷铜是否会最终完全取代印刷银呢?对于在提升环境资格证书的同时提升品牌来说,封装在使用后重新折叠到电子产品或电气产品中是一个热点话题。

    最终结果是可以重新编程的印刷电子薄膜取代布告栏、海报和书籍。当你服药时,智能封装会利用印刷逻辑、运动的色彩显示、光、声音和通过电子方式产生的芳香来通知、提示、警告、提供娱乐并做出记录。医疗测试仪器将成为你随身携带的日用品。这一从医院保健到家庭保健,到移动保健的转变得益于印刷诊断性斑贴和其他可以承担的发明。当电子产品和电气产品印刷到智能衬底中时,效果会增强。这包括最近在法国开发出的自修复塑料以及台湾工业技术研究院开发的”基于超声纸的聚合物(PUP)”。预计物理疗法和大面积运动检测器将利用基于超声纸的聚合物(PUP)。最近证明这些聚合物延展时会改变电气特性,电活性聚合物会改变其电气形状。(慧聪网)