Враховуючи можливу широку область застосування гнучких електронних пристроїв на основі паперу та їх потенційно низьку вартість, різні групи дослідників займаються розробкою технологій виробництва "паперової" електроніки. 

До таких технологій можна віднести друк на папері електронних схем струмопровідними і напівпровідниковими чорнилами на основі срібла і органічних напівпровідникових матеріалів, введення всередину паперу крихітних радіоелектронних компонентів і напівпровідникових чипів. А нещодавно дослідники розробили ще один досить "витончений метод", що дозволяє вибірково перетворити структуру самого паперу у струмопровідні елементи з графіту.

На відміну від більшості полімерних матеріалів, що використовуються для виробництва гнучкої та еластичної електроніки, нові паперові схеми, як це не дивно звучало б, здатні без пошкоджень витримувати вплив високих температур, що застосовуються при виробництві електронних пристроїв.

Використовуючи звичайний струменевий принтер із картриджем, заповненим рідким каталізатором на основі нітрату заліза, дослідники з Інституту Макса Планка (Max Planck Institute) (Німеччина) надрукували на звичайному папері заздалегідь підготовлений малюнок майбутньої електронної схеми. Після друку цей папір був нагрітий до температури у 800 градусів за шкалою Цельсія, перебуваючи у спеціальній захисній атмосфері, яка не містить кисню, що не дозволило цьому папері обвуглитися і банально згоріти. У місцях, де був надрукований малюнок з каталізатора, волокна целюлози перетворились на чистий струмопровідний графіт. Структура решти паперу залишилася без змін.

Для того, щоб підтвердити вибіркову струмопровідність "вуглецевої паперової друкованої плати", дослідники звичайним гальванічним методом нанесли на цей папір шар міді. Як можна побачити на другому малюнку, міддю були покриті лише струмопровідні ділянки, що складаються з графіту. Крім цього, німецькі дослідники продемонстрували, що таким чином можна створити тривимірні струмопровідні структури, піддаючи описаному вище каталітичному процесу тривимірні фігури, виготовлені з паперу.

Вчені самі ще не до кінця розуміють процеси, які відбуваються при перетворенні волокон целюлози паперу у найчистіший струмопровідний графіт, але їм добре відомо, що залізні каталізатори широко використовуються у виробництві вуглецевих нанотрубок і графену. Тому у своїх подальших експериментах вчені збираються підібрати склад каталізатора і режим проведення каталітичного процесу таким чином, щоб волокна целюлози перетворювалися на вуглецеві нанотрубки або у графенові плівки, у матеріали, електричні та механічні властивості яких у багато разів перевершують властивості графіту, міцність і гнучкість якого залишає бажати кращого.

Джерело: InfoNova.org.ua

За матеріалами: dailytechinfo.org