About / Advertise
Nu finns tålig komplementär logik i helt elektrokemiska kretsar. Därmed kan organisk logik implementeras betydligt effektivare. Genombrottet gjordes på Laboratoriet för organisk elektronik vid Linköpings universitet.
Forskare på Linköpings universitet har tagit fram världens första elektrokemiska logiska krets som är komplementär och som fungerar stabilt i vatten under lång tid.
Världens första tryckbara organiska elektrokemiska transistor presenterades av LiU-forskare år 2002 och har följts av bland annat lysdioder och elektrokroma displayer.
Det dominerande materialet forskarna arbetat med hittills är PEDOT:PSS, som är av p-typ, det vill säga materialet transporterar positivt laddade hål. För att bygga effektiva elektroniska komponenter behövs också ett kompletterande material, ett material av n-typ som transporterar elektroner.
Hittills har det varit svårt att hitta ett elektroniskt polymermaterial som varit tillräckligt stabilt, som fungerar i vatten och som behåller sin höga ledningsförmåga när det dopas.
Men nu har forskarna vid Linköpings universitet alltså hittat ett stabilt n-typmaterial som är uppbyggt som en molekylär stege. Detta ger både stabilitet och bidrar till att ledningsförmågan förblir hög även när materialet är dopat.
Hengda Sun, postdoktor vid LiU, har hittat en metod att skapa tjocka filmer av materialet. Ju tjockare film, desto högre blir nämligen ledningsförmågan.
– Med hjälp av vår metod, spray-coating, har vi fått fram filmer som är upp till 200 nanometer tjocka och som kan nå en extremt hög ledningsförmåga, säger Simone Fabiano.
Det är en metod som också fungerar väl tillsammans med tryckt elektronik över stora ytor.
Hengda Sun har även visat att kretsarna fungerar under lång tid, både i syrerik miljö och i vatten.
– Detta kan verka som ett litet framsteg inom ett smalt område, men det vackra i detta är att det har stora konsekvenser för en mängd tillämpningar. Vi kan nu ta fram komplementära logiska kretsar – inverterare, sensorer och andra komponenter, som fungerar i fuktiga omgivningar eller i vatten, säger Simone Fabiano.
I logiska kretsar, baserade på enbart elektrokemiska transistorer av p-typ, krävs resistanser som tar stor plats och därmed begränsar tillämpningarna.
Med ett n-typ-material i verktygslådan går det att framställa komplementära kretsar som utnyttjar arean betydligt mer effektivt, genom att resistanser inte krävs för att åstadkomma logiska kretsar.
Tillämpningar för de organiska komponenterna är exempelvis tryckbara logiska kretsar i textil eller på papper, olika typer av billiga sensorer, mjuka och böjliga teckenfönster samt inte minst inom hela det stora bioelektroniska fältet.
