Гибкая электроника: от смартфонов к новым горизонтам

ледования и эксперименты в этой области начались достаточно поздно. Однако гибкая электроника в индустриальном масштабе – своего рода новинка. Наши учёные это понимают, и поэтому концентрируют усилия именно на данных технологиях, что обеспечивает им лидерские позиции в сфере, а также интерес со стороны глобальных игроков рынка электроники. 

Чем гибкая электроника отличается от обычной?

Стандартная кремниевая электроника создаётся с применением кремния – хрупкого и совершенно непластичного материала. К гаджетам на этой технологии относятся и привычные всем нам смартфоны. Российский центр гибкой электроники же разрабатывает пластик-органическую электронику, в которой не содержится кремний. Это позволяет сделать чипы и прочие компоненты устройств гнущимися и лёгкими. Основные материалы – проводники и полупроводники: оксиды металлов, определённый спектр органических веществ, углеродные соединения. 

Чем гибкие технологии отличаются от классической?

Для ответа на этот вопрос стоит рассмотреть компоненты смартфона:

• Процессор. Этот компонент состоит из 4,5 млрд. транзисторов, связанных между собой и соединённых в 14 слоёв общей протяжённостью около 4 тыс. км. 
• Экран. Его стоимость составляет около 10% от стоимости устройства. В пересчёте на деньги, при стоимости гаджета в 1000 долларов мы платим за дисплей от 100 долларов. Количество транзисторов, отвечающих за цветопередачу и качество изображения, – несколько миллиардов. А ведь их нужно не просто произвести, а сделать их надёжными.  

Преимущество гибкой электроники заключается в её повышенной экологичности и энергоэффективности. Кроме того, при использовании пластичных материалов транзисторы, использующиеся в процессорах и экранах, могут приобретать практически любую форму, не выходя из строя. 

Стоит отметить, что пластиковые компоненты «начинки» уже активно используются в смартфонах, однако их цена всё ещё высока. Цель Российского центра гибкой электроники – её удешевление, поиск и внедрение в широкий спектр устройств, среди которых не только персональные карманные гаджеты, но и автомобили, медицинское оборудование. 

Что ещё можно сделать из гибких материалов?

На основе гибких плёнок планируется создавать датчики касания и давления, которыми можно будет обтягивать манипуляторы роботов и, соответственно, обеспечивать им высокую тактильную чувствительность. Это позволить машинам выполнять работу, в которой требуется максимальная точность, гибкие формы и компактные размеры. Например, медицинские операции. Данные материалы позволяют создавать нательные гаджеты для сбора всевозможной информации с последующим анализом. Один из вариантов – диагностика заболеваний по содержанию различных веществ в каплях пота. На измерениях пульса, сердечного ритма, давления и прочих физиологических процессах организма можно не заострять внимание – это само собой разумеющееся.