Электронная бумага на основе графена
Странные шутки шутит история с учёными. Существует т.н. «Шнобелевская» премия, присуждаемая за самые дурацкие «открытия». Так, в 2000 году Шнобелевскую премию получили сэр Майкл Берри и наш бывший соотечественник Андрей Гейм за использование магнитов для левитации лягушек. Это былобы смешно, если бы спустя 10 лет Андрей Гейм вместе со своим коллегой Константином Новоселовым не стал лауреатом Нобелевской премии по физике за технологию получения графена…
Началось всё с публикации 2004 года о том, что авторам удалось выделить и исследовать предсказанный теоретиками слой графита толщиной в один атом (графен).
Ещё до присуждения нобелевской премии в 2007 году предсказывалась возможность создания графеновой бумаги и, среди прочего, электронной бумаги на её основе.
В работе 2012 года «Графеновый бум: итоги» среди возможных применений предсказывалось (цитирую):
Гибкие электронные устройства
Прозрачные электропроводящие материалы широко используются во многих устройствах, таких как сенсорные экраны дисплеев, электронная бумага (e-paper), органические светодиоды (OLED) и др., требующих низкое поверхностное сопротивление и высокий коэффициент пропускания (свыше 90%) в зависимости от конкретного приложения.
Графен отвечает всем перечисленным требованиям (поверхностное сопротивление для него составляет 30Ω, коэффициент пропускания 97,7%), хотя традиционно в данных приложениях используется оксид индия и олова (ITO), имеющий несколько лучшие характеристики.
Однако, учитывая, что качество графена улучшается каждый год, в то время как технологии получения ITO не дешевеют, графен имеет высокие шансы захватить в этом секторе большую долю рынка. Авторы также отмечают, что графен при этом обладает выдающейся механической гибкостью, что выгодно отличает его от ITO.
Требования хороших электрических свойств (например, величина поверхностного сопротивления) для каждого типа электродов зависят от приложения. В зависимости от методов производства графена могут быть получены различные виды прозрачного проводящего покрытия. Электроды для сенсорных экранов (хотя и требуют использование дорогого CVD-метода) имеют относительно высокое поверхностное сопротивление (50-300 Ω) при пропускании 90%. Преимуществом электродов на основе графена для сенсорных панелей является то, что износоустойчивость графена намного превосходит аналогичные показатели любых других материалов.
Также привлекательным гибким электронным продуктом является электронная бумага. Этот продукт требует радиус изгиба в 5-10 мм, что легко достижимо с помощью электродов на основе графена. Кроме того, возможность графена равномерно поглощать всю видимую область спектра является выгодным фактором для создания цветной электронной бумаги. Однако, контактное сопротивление между электродами на основе графена и металлическими контактами все еще являются проблемой. Согласно «Дорожной карте», создание рабочего прототипа ожидается к 2015 году, однако его стоимость будет очень высокой.
Технологические проблемы были весьма сильны и дату (цитирую обзор 2014 года) сместили на 2020 год:
пластик, упрочненный графеном, - идеальный материал для сенсорных дисплеев. Тонкие, как пластиковые карты, они будут очень чувствительны к любому прикосновению и в то же время прочны. Их не поцарапать, не сломать, они не пропускают воду.
Графен очень тверд и одновременно гибок. Графеновые смартфоны уподобятся листу бумаги: их можно скатать в трубку и убрать в карман - от этого качество их работы не пострадает. Они не разобьются, если их выронить. Их можно даже надевать на руку и носить на запястье, словно наручные часы.
Развивая эту идею, футурологи уже мечтают об «электронной бумаге» -тонких графеновых листах, на которых можно писать точно так же, как на обычной бумаге. При этом она сохранит все написанное в памяти, как это делает компьютер. Электронная бумага проверит орфографию, пунктуацию, поможет в редактировании записей - все, к чему мы привыкли, годами работая за компьютерами.
Первые опытные образцы графеновых смартфонов и электронной бумаги будут созданы, как прогнозируют, уже к 2020 году. Ожидается также появление необычайно чувствительных фотосенсоров, созданных, разумеется, на основе графена, а также солнечных батарей новейшего поколения, чей коэффициент полезного действия будет достигать 60%
И вот радостное событие. Агенство синьхуа сообщило, что (В Китае изобрели графеновую электронную бумагу). Процитирую целиком:
2016-04-28 11:34:37 | Russian.News.Cn
Гуанчжоу, 28 апреля /Синьхуа/ - Китайские ученые изобрели графеновую электронную бумагу, совершив огромный прорыв, который позволит значительно усовершенствовать этот материал.
О создании «первой в мире графеновой электронной бумаги» заявил генеральный директор компании Guangzhou OED Technologies, сделавшей важное открытие совместно с одной из компаний города Чунцин, Чэнь Юй.
Графен - самый крепкий и легкий в мире материал, способный проводить тепло и электрический ток, толщина одного слоя которого составляет лишь 0,335 нанометра. Он может использоваться для создания твердых и гибких графеновых дисплеев, применяемых в таких электронных устройствах, как электронные книги и носимая электроника.
По сравнению с обычной электронной бумагой графеновая электронная бумага обладает большей пластичностью и более высокой светопроницаемостью, благодаря которой сделанные из нее оптические дисплеи будут более яркими.
Кроме того, графен получают из углерода, что означает, что себестоимость производства графеновой электронной бумаги будет гораздо ниже себестоимости обычной электронной бумаги, для производства которой используется редкий и дорогой металл индий.
Коммерческое производство электронной бумаги началось в 2014 году. По сравнению с жидкокристаллическими мониторами электронная бумага тоньше, более гибкая и энергоэффективная, что делает продукцию из нее более удобной для ношения при себе.
Новая графеновая электронная бумага будет запущена в производство в течение года. -
Насколько я помню 2014 год - это начало серийного производства традиционной электронной бумаги на базе т.н. электронных чернил, а вот графеновый вариант появился только только…
Запись опубликована Планета е-книг. You can comment here or there.