Elementy struktury miały rozmiary około 140 nm. Pamięć DRAM wykonano udoskonaloną techniką nanoszenia warstw w wirówkach i nowego polimeru odpornego nawet na temperaturę przekraczającą 450°C, czyli o wiele wyższą niż ta, którą wytrzymuje większość przewodzących polimerów. Przewodzące tworzywa sztuczne mogą też znaleźć zastosowanie w zupełnie innych przyrządach czujnikach chemicznych. Obecnie urządzenia te są budowane z wielu elektrod pokrytych kompozytami, na przykład mieszanką polimerów i sadzy węglowej. Każdą elektrodę pokrywa się innym rodzajem polimeru, który reaguje na różne gazy we właściwy dla siebie sposób, absorbując je w mniejszej lub większej ilości. W rezultacie polimer puchnie, co zmienia przewodnictwo związane z obecnością drobin sadzy. Charakterystyczne zmiany obserwowane dla wielu polimerów stanowią podstawę do identyfikacji gazu.

Podobne efekty można uzyskać, zastępując zawierające sadzę kompozyty polimerami, które są przewodnikami lub półprzewodnikami. Działanie czujników z polimerami przewodzącymi sprowadza się do rejestracji zmian oporu elektrycznego. Inna możliwość to zastosowanie polimeru w kondensatorze lub tranzystorze polowym, których charakterystyki będą zmieniać się na skutek absorpcji gazu. Czujniki z przewodzącymi tworzywami sztucznymi mają większą czułość niż ich starsze odpowiedniki kompozytowe, chociażby dlatego że tranzystory wzmacniają reakcję polimeru. Odpowiedź czujnika zależy od szczegółów budowy tranzystora oraz zastosowanego w nim polimeru. W 2001 roku Ananth Dodabalapur (obecnie pracujący w University of Texas w Austin) i jego współpracownicy po raz pierwszy zademonstrowali działanie czujników opartych na cienkowarstwowych tranzystorach organicznych. Żaden z czujników nie jest jeszcze dostępny na rynku. Obecnie Dodabalapur zajmuje się badaniem nanoczujników chemicznych. Odkrył on, że czujniki z tranzystorami o szerokości bramki 10 nm wykazują znacznie większą czułość niż większe elementy.

CZUJNIKI takie można by umieszczać bezpośrednio w tkaninie, z której szyje się odzież. W 2003 roku podczas konferencji IEDM Vivek Subramanian i jego współpracownicy z University of California w Berkeley pokazali, jak umieścić tranzystory bezpośrednio we włóknach. (Ten sam zespół pracuje również nad czujnikami chemicznymi). Tranzystory wytwarzano z wielu materiałów, w tym z włókien aluminiowych i kontaktów ze złota. Ich kanały obszary, w których dokonuje się przełączania wykonano z pentacenu o ruchliwości 0.05 cm2/Vs. Tranzystory umieszczano w miejscu krzyżowania się włókien tkaniny. Cały proces produkcji polega na dodawaniu kolejnych składników najpierw ułożeniu włókien, a potem osadzaniu na nich warstw. Ponieważ nie wytrawia się ścieżek za pomocą litografii, łatwo zwiększyć skalę procesu i objąć nim duże powierzchnie.

Chociaż do odizolowania bramek tranzystorów użyto sztywnego tlenku, tkaninę można zwijać w rulon o średnicy 15 cm, nie pogarszając znacząco parametrów. Zastąpienie go giętkim izolatorem organicznym powinno umożliwić zwiększenie krzywizny. Łatwo wyobrazić sobie tkaniny z włókien elektronicznych, których właściwości będzie można kontrolować: zmiana koloru ułatwi maskowanie albo wyświetlanie informacji, zmiana porowatości dostosowanie do ilości wydzielanego potu, a inne cechy regulację przewodnictwa cieplnego, czyli czy będzie grzać, czy chłodzić. Komputery, które dosłownie założymy na siebie, będą monitorować najważniejsze parametry organizmu lub stan otaczającego środowiska. Gęsta sieć włókien umożliwi przewodzenie sygnałów, z pominięciem miejsc, które na przykład uległy rozdarciu. Zrealizowanie tego wszystkiego wymaga jeszcze olbrzymiej pracy. Trzeba zacząć od tego, że tranzystory muszą być wytrzymalsze odporne na zginanie i rozciąganie materiału. W przewidywanych zastosowaniach nie wymaga się jednak od tranzystorów wyśrubowanych parametrów.

Tagi: komputer, czujnik, robot

Podział strony