Papertronics – אלקטרוניקת-נייר מתכלה

This post is also available in: English (אנגלית)

הצורך באלקטרוניקה מתכלה הולך וגובר, ולכן פרופסור סוקהון "שון" צ'וי מאוניברסיטת בינגהמטון החליט לבחון את הרעיון של אלקטרוניקת-נייר משולבת, או "Papertronics". הוא פרסם מאמר ב- Advanced Sustainable Systems שעשוי לחולל מהפכה באופן שבו אנו מנטרים את העולם.

צ'וי מסביר את האתגרים בהם נתקל בפיתוח השיט החדשנית הזאת: "הבעיה הגדולה ביותר עם השימוש בנייר עבור אלקטרוניקה היא שהנייר הוא מחוספס ונקבובי… תכונות אלה מאוד מועילות עבור מוצרי paperfluidics, כי מכשירים אלה דורשים חספוס ושטח פנים גבוה– אבל עבור אלקטרוניקה הם מהווים אתגר קריטי."

על פי Techxplore, רוב אלקטרוניקת-הנייר הקודמת השתמשה בנייר למינציה שהודבקו אליו רכיבים אלקטרוניים כדי להקל על כמה מהבעיות המוזכרות, שיטה ששומרת על הגמישות של הנייר אבל לא עושה שימוש מלא ביכולות שהחומר יכול להציע.

צ'וי עבד עם הדוקטורנטים זהרה רפי ואנוואר אלחדד כדי לפתח פתרון באמצעות שילוב של דיו פונקציונלי, הפעולה הנימית שמפיצה את הדיו בתוך הנייר, ודפוסי שעווה הידרופובית שיוצרים את הגבולות עבור מעגלי החשמל. ניתן לקפל ולערום את "מעגלי הנייר" האלה ובכך לאפשר שימוש בלוחות חשמליים מודפסים, רב שכבתיים, ומתכלים לחלוטין.

צ'וי טען ששיטת הייצור החדשה היא שיפור משמעותי בהשוואה לגרסה הקודמת של המעגלים החשמליים מנייר שנוצרו בשנת 2022, בהם כל הרכיבים שולבו בגיליון נייר אחד שהיה גמיש וחד פעמי, אך לא היה ניתן לכוונן את הרכיבים. "לא היו לנו ערכי התנגדות ספציפיים או ערכי קבלה. היינו צריכים גם להשתמש בחומר לא מתכלה".

צ'וי וצוותו כבר חושבים על הצעדים הבאים להכנה לשימוש נרחב יותר. "אנחנו צריכים לחשוב על כמה טכניקות אריזה כדי להכיל את המכשיר שלנו לפעולה לטווח ארוך", אמר צ'וי. "אנחנו גם יוצרים סוגים אחרים של רכיבים אלקטרוניים כמו אינדוקטורים, דיודות או צגים. אנחנו צריכים לשפר גם את הצפיפות והביצועים".