Приключения электроники

Однако в нашей жизни уже начинаются кардинальные перемены благодаря органической электронике. Дело в том, что транзисторы можно делать и на основе органических материалов — комбинаций полимеров p-типа, проводящих положительный заряд, и соединений фуллерена — проводников отрицательного заряда (n-типа). Фуллерен, напомним, — новая молекулярная форма углерода.

Одним из первых среди проводящих полимеров был открыт полиацетилен, имеющий почти такое же строение, как и полиэтилен. Павел Трошин : «Только каждый атом углерода связан не с двумя, а с одним атомом водорода, в результате через весь полимер протягивается облако слабо связанных электронов». К полимерам, как и к соединениям фуллерена, можно добавлять разные элементы, меняя свойства материалов, и это многообразие бесконечно.

В Институте проблем химической физики РАН в основном работают над соединениями фуллерена, а в Институте синтетических полимерных материалов РАН — над полимерами. Но при этом, как говорят ученые, идет совместный поиск, путем комбинации полученных материалов.

Вас снимают

Одно из конкретных направлений этого поиска — создание органической фотовольтаики (фотовольтаика — преобразование энергии света в электроэнергию). Ученые стремятся получить солнечную энергию, себестоимостью от 10 до 20 центов за ватт, создав органические солнечные батареи с 10% эффективностью преобразования света и десятилетним сроком службы. Сейчас эффективность батарей не превышает 6%, а служат они шесть лет. По оценкам экспертов, для достижения желаемого уровня понадобится еще восемь — десять лет. За рубежом в создании органических солнечных батарей наиболее преуспела американская компания Konarka Technologies.

Сотрудники же Института проблем химической физики РАН ведут разработки органических фотодетекторов, принципиально схожих с солнечными батареями, но предназначенных для использования в других областях. Павел Трошин : «Датчики света сегодня широко востребованы: от сантехники до военной сферы и области защиты информации. С их помощью происходит сканирование отпечатков пальцев, сетчатки глаз. Кстати, на европейском рынке уже появился мобильный телефон, оснащенный органическим сканером отпечатков пальцев хозяина. Добавлю, что органические датчики света почти на порядок дешевле производимых на основе неорганических материалов».

легко уже не скопируешь. Сейчас выпускать такие карты на основе неорганической электроники дорого: нужно использовать глубокий вакуум, технологию молекулярно-пучковой эпитаксии. Но ситуация изменится с переходом на пластиковую электронику, которую будут наносить и печатать, как текст на бумаге в струйном принтере. Иными словами, продукт будет оснащен напечатанным чипом, стоимостью в 1 цент, что не отразится на конечной цене. Этот чип фактически нельзя будет подделать. Такие электронные метки позволят нам не стоять в очередях, дожидаясь, когда кассир «пробьет» каждую покупку через кассовый аппарат. Метки сами будут связываться на радиочастоте с кассой».

Но если такие чудо-супермаркеты — наше прекрасное завтра, то банковские карты на основе органической электроники уже выпускают европейские компании IDСard и PolyIC.

Вполне вероятно, что в ближайшее время и в России появятся фирмы, специализирующиеся на органических фотодетекторах — они уже готовы к массовому производству. «Нам поступают предложения от предпринимателей, стремящихся в условиях кризиса наиболее выгодно вложить средства в наукоемкие проекты», — говорит Павел Трошин .

Но дальше всех в области разработки фотодетекторов ушла компания Siemens: она уже создает аналоги цифровых камер на основе органических материалов. Их используют как двумерные сканирующие устройства, в том числе в приборах для медицинской диагностики.

Органические светодиоды будут самым экономичным источником света.

По словам Владимира Разумова , органическая электроника в целом позволит иначе подойти к проблеме идентификации чего-либо. Она, в частности, расширит и удешевит применение такой простейшей электроники, как consumable electronics. К ней относятся смарт-карты, билеты, метки, банковские карты, защита которых, к слову, значительно усилится. Владимир Разумов : «Одно из самых распространенных сегодня мошенничеств с банковскими карточками — копирование кода с помощью некой матрицы, подкладываемой в банкомат. Но подешевевшая из-за использования органики электроника позволит делать карточки с электронным чипом, который так

Бумага все стерпит

Еще один потрясающий воображение продукт, созданный на основе органической электроники, — так называемая электронная бумага. Пока она черно-белая, но в дальнейшем, по мнению экспертов, станет цветной. «Производство такой бумаги основано на технологии, применяемой в типографии, — рассказывает Павел Трошин . — Органический материал в виде раствора наносят, скажем, на лист пластика. Затем полученную электронную бумагу специальным образом ламинируют. Конечный продукт представляет собой гибкий экран толщиной в доли миллиметра. Он не рвется и не мнется. Его можно сворачивать в трубку. Этот экран оснащен USB-портом, через который с компьютера или мобильного телефона скачивается нужная информация — текст книги, свежий номер газеты или журнала». Ученые утверждают, что цена такого экрана не превысит $10. Из зарубежных производителей к выпуску электронной бумаги приступила фирма PolimerVision.

Наших собеседников в Институте проблем химической физики РАН привлекает не электронная бумага, а органические светодиоды. Один из вариантов их практического применения — осветительные панели. Цветовая гамма такой панели существенно превзойдет гамму цвета люминесцентных и галогенных ламп, при этом органические светодиоды будут самым экономичным источником света. Добавим, что программы по разработке производства осветительных панелей на основе органических светодиодов есть у всех мировых гигантов, выпускающих осветительную технику (Philips, Osram, General Electric).

Словом, революция в электронике набирает обороты и Россия активно участвует в этом процессе.