Origami, el conocido arte japonés del plegado de papel, genera estructuras tridimensionales complejas a partir de papel plano bidimensional. Si bien la creación de un cisne de papel puede resultar intrigante, la idea de crear circuitos tridimensionales basados en un diseño similarprincipios es simplemente alucinante. Esta investigación que suena a ciencia ficción es un proyecto que Jiwoong Park y sus colegas de la Universidad de Chicago han estado desarrollando durante los últimos años.
El enfoque de Park en la síntesis a gran escala y la fabricación de dispositivos con materiales ultradelgados ha llevado a mejoras en los modelos 2-D y la introducción de dispositivos 3-D integrados verticalmente. Presentará los detalles de la construcción de sus circuitos y sus aplicaciones potenciales enel 64th International Symposium & Exhibition de AVS, que se llevará a cabo del 29 de octubre al 3 de noviembre de 2017 en Tampa, Florida.
Utilizando materiales atómicamente delgados, Park sintetiza circuitos integrados a gran escala que se pueden unir lateralmente para formar un módulo 2-D. En su proyecto más reciente, su equipo ha integrado verticalmente estos módulos 2-D para producir pilas 3-D.
Los circuitos se han desarrollado tradicionalmente utilizando plataformas de sustrato voluminosas, como el silicio, y hasta hace poco no podían funcionar de forma independiente. Los circuitos basados solo en materiales atómicamente delgados liberan la investigación de estas limitaciones convencionales. La combinación de varios bloques de construcción ultradelgados también permite la integraciónde diferentes propiedades eléctricas y térmicas dentro del mismo circuito, aumentando exponencialmente la funcionalidad.
"Para nuestra investigación, primero generamos papel atómicamente delgado con diferentes colores que representan diferentes propiedades eléctricas, ópticas o térmicas. Los combinamos en la dirección lateral, equivalente a coserlos. Los apilamos uno encima del otro,que es la integración vertical. Al hacerlo, estamos tratando de desarrollar circuitos integrados a gran escala y completamente funcionales utilizando estos materiales atómicamente delgados como bloques de construcción 2-D o papel de color ", dijo Park.
El uso de estos materiales ultradelgados, a diferencia de los componentes y recursos típicos, permite un circuito más pequeño, pero sorprendentemente no uno que sea microscópicamente pequeño y, por lo tanto, difícil de manipular. Los ingredientes 2-D están ensamblados de tal maneraque se pueden ver con un simple microscopio óptico o incluso a simple vista y se pueden manipular en consecuencia.
Las aplicaciones potenciales de esta tecnología también son extensas. De manera similar a la forma en que el plegado se aplica a los objetos que se usan en la vida cotidiana, como paraguas o paracaídas, los circuitos integrados podrían contener una gran superficie en un espacio relativamente condensadovolumen. La funcionalidad en este contexto podría aplicarse a un conjunto diverso de nuevos dispositivos utilizando las capacidades de los circuitos condensados.
"Lo que nos interesa desarrollar es este mecanismo de tomar todas estas superficies y elementos de dispositivos y doblarlos en espacios reducidos. Cuando nos lo indiquemos, queremos que se desplieguen en superficies de funcionamiento realmente grandes", dijo Park.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por AVS: ciencia y tecnología de materiales, interfaces y procesamiento . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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