Нові фотоелементи можуть будувати самі себе

0
115

Вчені продемонстрували простий і дешевий спосіб створення радіомереж електронних пристроїв.
В їх основі лежить той факт, що вода і рідке масло не змішуються, але утворюють складні агрегатні молекули на кордоні між рідинами.

Застосування цього принципу може допомогти розгорнути масове виробництво високоякісних електронних мікросхем і інших компонентів, отказывшись від відомих методів створення друкованих мікросхем.

Досі вчені намагалися використовувати силу тяжіння при створенні таких самоорганізованих компонентів, вдаючись до ефекту седиментації або осадження зважених в рідині сумішей.

У рамках цього методу на матриці таких пристроїв наносяться поглиблення, які за формою відповідають мікрочастинок, взвешененым в розчині. Останні осідають подібно до піщинок і займають відведені їм позиції на матриці.

“Ми намагалися протягом двох років відтворити цей ефект, але нам ніколи не вдавалося створити працюючі пристрої”, пояснює Хейко Якобс з університету штату Міннесота, який очолював групу дослідників.

Учені вирішили застосувати ефект, добре знайомий кожному, хто готував підливку до салату з масла і оцту. Як відомо, ці рідини не змішуються між собою.

Спочатку вони створили матрицю, на поверхні якої був нанесений шар з виїмками з сплаву олова, які відповідали за формою компонентів сонячної батареї.

Потім вони виготовили власне компоненти фотодиодной батареї – кожен з них являє собою багатошарову збірку з кремнію і золота товщиною в декілька мікрон.

Кожна із сторін таких збірок має різні покриття. Шар кремнію має нанесену на нього гідрофобну (водонепроникний) молекулу. Шар золота, навпаки, має гідрофільну молекулу, яка притягує до себе воду.

Регулюючи щільність обох рідин у складі емульсії, дослідники добилися того, щоб матриця перебувала як би в підвішеному стані між ними.

Такі матриці протягуються з допомогою конвеєрного пристрою через розділову зону в емульсії, при цьому компоненти, що містяться в ній, притягуються у відведені їм ніші на поверхні матриці.

Вченим вдалося виготовити працездатний прототип фотодиодного пристрою, що містить 65 тисяч компонентів, всього за 3 хвилини, повідомляє BBC.