Τι είναι τα οργανικά ηλεκτρονικά;
Αυτός είναι ένας κλάδος της ηλεκτρονικής που χρησιμοποιεί οργανικά υλικά
Τα παραδοσιακά ηλεκτρονικά βασίζονται σε στερεάπυρίτιο, το οποίο χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ημιαγωγών. Είναι ανόργανα (δηλαδή, δεν περιέχουν άνθρακα). Αντίθετα, τα οργανικά ηλεκτρονικά χρησιμοποιούν μόρια με βάση τον άνθρακα - είτε μικρά μόρια είτε πολυμερή, τα οποία είναι μεγάλες αλυσίδες μορίων. Σχεδόν όλα τα βιολογικά μόρια είναι οργανικές ενώσεις, αλλά και ουσίες που προέρχονται από υδρογονάνθρακες όπως πετροχημικά, έλαια και πλαστικά. Πολλοί άνθρωποι μπορεί να σκεφτούν τα πολυμερή ιδιαίτερα ως μη αγώγιμα - για παράδειγμα, τα πλαστικά πολυμερή χρησιμοποιούνται για τη μόνωση καλωδίων χαλκού. Αλλά ορισμένα οργανικά πολυμερή και μόρια μπορούν να μεταφέρουν ηλεκτρική ενέργεια.
Σε τι διαφέρουν από τα παραδοσιακά ηλεκτρονικά με βάση το πυρίτιο;
Οι οργανικές ενώσεις έχουν κάποιεςπλεονεκτήματα έναντι των ανόργανων ενώσεων. Είναι ελαφριά, ευέλικτα και διαφανή - όλα αυτά διαφέρουν σημαντικά από την κλασική τεχνολογία πυριτίου. Μπορούν επίσης να είναι φθηνότερα στην κατασκευή τους.
Γιατί τα οργανικά ηλεκτρονικά προκαλούν τόσο ενθουσιασμό;
Υπάρχουν τόσες πολλές οργανικές ενώσεις καιμια μεγάλη ποικιλία λειτουργικών ομάδων (συστάδες ατόμων με τις δικές τους διακριτικές ιδιότητες). Οι ηλεκτρονικές τους ιδιότητες γίνονται πολύ εύκολο να συντονιστούν με την προσθήκη λειτουργικών ομάδων. Ορισμένες λειτουργικές ομάδες αποσύρουν ηλεκτρόνια και κάποιες δωρίζουν ηλεκτρόνια, έτσι συνδυάζοντάς τα, οι επιστήμονες μπορούν να συντονίσουν με μεγάλη ακρίβεια τις επιθυμητές ιδιότητες. Για παράδειγμα, μπορείτε να ρυθμίσετε τον φθορισμό για τις διόδους εκπομπής φωτός.
Πώς προέκυψε ένα νέο είδος ηλεκτρονικών;
Τα βιολογικά ηλεκτρονικά ξεκίνησαν τη δεκαετία του 1950χρόνια όταν ο H. Inokuchi και οι συνεργάτες του ανακάλυψαν το πρώτο αγώγιμο οργανικό μόριο. Από αυτήν την ανακάλυψη, διαπιστώθηκε ότι τα οργανικά μόρια θα μπορούσαν να είναι ημιαγωγοί, ένας όρος που χρησιμοποιείται συνήθως για πυρίτιο, γερμάνιο και άλλα παρόμοια στοιχεία. Αποδεικνύεται ότι οι οργανικοί ημιαγωγοί έχουν πολλά πλεονεκτήματα έναντι των παραδοσιακών ημιαγωγών.
Οργανικοί ημιαγωγοί
W. Helfrich και V.G.Ο Schneider ανακάλυψε ότι τα οργανικά μόρια μπορούν να εκπέμπουν φως. Αυτή η ιδιότητα ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά στο μόριο ανθρακενίου. Το μόνο μειονέκτημα ήταν ότι αυτό το αποτέλεσμα απαιτούσε υψηλή τάση, γεγονός που έκανε την ανακάλυψη και την πιθανή περαιτέρω ανάπτυξη εξαιρετικά αναποτελεσματική. Στη συνέχεια, στη δεκαετία του 1980, τρεις επιστήμονες - Heeger, McDiarmid και Shirakawa - έφτιαξαν αγώγιμα πολυμερή, για τα οποία έλαβαν το Νόμπελ Χημείας το 2000. Αρκετά χρόνια αργότερα, ανακαλύφθηκε ότι το τετρακαρβοξυλικό διανυδρίδιο του περυλενίου - PTCDA, ένα μόριο οργανικής βαφής που χρησιμοποιείται ακόμα στις βαφές αυτοκινήτων, έχει ημιαγωγικές ιδιότητες.
Το επόμενο σημαντικό ορόσημο ήταν το άνοιγμαοργανικές δίοδοι εκπομπής φωτός - OLED - συσκευές ημιαγωγών κατασκευασμένες από οργανικές ενώσεις που εκπέμπουν αποτελεσματικά φως όταν τις διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτή η συσκευή εφευρέθηκε το 1987 από τους Ching Tang και Stephen Van Slykme της Kodak. Η συσκευή μπορούσε να εκπέμπει φως μόνο με 5 βολτ και άλλαξε για πάντα τη βιομηχανία των οθονών.
Πού χρησιμοποιούνται τέτοια ηλεκτρονικά τώρα και ποιο είναι το μέλλον του;
Σύμφωνα με τον καθηγητή Andreas Hirsch, Head ofΤμήμα Οργανικής Χημείας στο Πανεπιστήμιο Friedrich-Alexander στο Erlangen-Nuremberg της Γερμανίας, τα ηλεκτρονικά που κατασκευάζονται από άνθρακα και όχι πυρίτιο θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε μια νέα γενιά ιατρικών συσκευών, αισθητήρων και ίσως ακόμη και ρομπότ.
«Οι περισσότεροι πιθανότατα θα χρησιμοποιήσουντεχνολογίες οθόνης. Οι οργανικές δίοδοι εκπομπής φωτός (OLED) είναι πλέον αρκετά διαδεδομένες στα κινητά τηλέφωνα και μπορείτε επίσης να αγοράσετε τηλεοράσεις με αυτές. Αλλά ακόμη και πριν από αυτό, οι οθόνες υγρών κρυστάλλων (LCD), οι οποίες μπορούν να θεωρηθούν ως ένας τύπος οργανικών ηλεκτρονικών, έχουν χρησιμοποιηθεί σε πολλές εφαρμογές εδώ και χρόνια», εξηγεί ο Hirsch σε μια συνέντευξη με τον Richard Gray του Horizon.
«Είμαι πεπεισμένος ότι σε περίπου 50 χρόνια, εσείςθα δείτε πολλά ακόμη ρομπότ που μοιάζουν οργανικά, που μπορούν να εκτελέσουν λειτουργίες που τα ρομπότ με βάση το μέταλλο δεν μπορούν », λέει ο επιστήμονας.
Φάσμα εφαρμογών οργανικών ηλεκτρονικών
Τα βιολογικά ηλεκτρονικά έχουν μεγάλη ποικιλία χρήσεων. Τέσσερα από αυτά μπορούν να ονομαστούν τα πιο ελπιδοφόρα: οθόνες, τεχνολογίες φωτοβολταϊκών και τρανζίστορ και βιοϊατρική.
Οθόνες
OLED (Organic Light Emitting Diodes) —είναι μια πρωτοποριακή τεχνολογία που αναπτύχθηκε από τους Ching Tang και Stephen Van Slyke. Τα OLED αποτελούνται από ένα οργανικό φιλμ που χρησιμοποιεί την ιδιότητα του φωσφορισμού για να παράγει το δικό του φως αντί να χρησιμοποιεί οπίσθιο φωτισμό. Ο φωσφορισμός είναι εκπομπή που οφείλεται στη διέγερση ηλεκτρονίων που διαρκεί για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ίσως το έχετε παρατηρήσει αυτό σε ρολόγια χειρός και καντράν που λάμπουν στο σκοτάδι.
Namsan Seoul Tower 1F— Σήραγγα OLED
Ο φωσφορισμός είναι ένας ειδικός τύπος φωτοφωταύγειας.Σε αντίθεση με μια φθορίζουσα ουσία, μια φωσφορίζουσα ουσία δεν εκπέμπει αμέσως απορροφημένη ενέργεια. Μεγαλύτεροι χρόνοι επανεκπομπών σχετίζονται με «απαγορευμένες» μεταβάσεις ενέργειας στην κβαντομηχανική.
Η λειτουργία OLED είναι αρκετά απλή.Μια οργανική μεμβράνη αποτελείται από δύο στρώματα: εκπομπή και αγώγιμη. Υπάρχουν οπές στα όρια μεταξύ των δύο στρωμάτων. Το εκπεμπόμενο στρώμα εκπέμπει ηλεκτρόνια και ο ανασυνδυασμός ηλεκτρονίων και οπών έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία φωτονίων που αποτελούν το φως.
Υπάρχουν βασικά δύο τύποι OLED - παθητική και ενεργή μήτρα.
- Το Passive Matrix OLED (PMOLED) έχει ρίγεςλωρίδες καθόδου και ανόδου, είναι κάθετες μεταξύ τους. Οι τομές και σχηματίζουν τα εικονοστοιχεία από τα οποία εκπέμπεται φως. Τα εξωτερικά κυκλώματα εφαρμόζουν ρεύμα σε επιλεγμένες λωρίδες της ανόδου και της καθόδου, καθορίζοντας ποια εικονοστοιχεία θα είναι ενεργοποιημένα και ποια θα παραμείνουν σβηστά. Η φωτεινότητα εξαρτάται από το μέγεθος του εφαρμοζόμενου ρεύματος. Το μειονέκτημά τους είναι ότι καταναλώνουν πολλή ενέργεια και ως εκ τούτου χρησιμοποιούνται σε μικρές οθόνες όπως PDAs (Personal Digital Assistant) και συσκευές αναπαραγωγής MP3.
- Ο δεύτερος τύπος OLED είναι ένας ενεργός πίνακας OLED(AMOLED). Τα AMOLED έχουν επίσης πλήρη στρώματα καθόδου, οργανικού υλικού και ανόδου, αλλά το στρώμα ανόδου επικαλύπτει μια μήτρα τρανζίστορ λεπτής μεμβράνης (TFT). Ένας πίνακας TFT είναι ένα κύκλωμα που καθορίζει ποια pixel είναι ενεργοποιημένα για να σχηματίσουν μια εικόνα.
Τα AMOLED καταναλώνουν πολύ λιγότερη ενέργεια από ό, τιPMOLED επειδή η συστοιχία TFT απαιτεί λιγότερη ισχύ από τα εξωτερικά κυκλώματα. Κατά συνέπεια, είναι κατάλληλα για μεγάλες οθόνες όπως οθόνες υπολογιστών, τηλεοράσεις και ηλεκτρονικές πινακίδες.
Με τη σειρά τους, τα OLED LED έχουν πολλάπλεονεκτήματα έναντι των LCD (οθόνες υγρών κρυστάλλων). Οι παραδοσιακές οθόνες LCD αποτελούνται από πολλά μέρη. Οι υγροί κρύσταλλοι δεν έχουν δικό τους οπίσθιο φωτισμό, επομένως χρησιμοποιούν οπίσθιο φωτισμό. Επιπλέον Τα σχέδια της οθόνης διαθέτουν φύλλα ανακλαστήρα για τη βελτίωση της φωτεινότητας, φύλλα διαχύτη για διαχωρισμό και ομοιόμορφη κατανομή του φωτός, πολωτή κάτω και επάνω πολωτή, χρωματικό φίλτρο για τη δημιουργία έγχρωμου φωτός και φυσικά υγρούς κρυστάλλους, που είναι τα βασικά στοιχεία. Αυτό αυξάνει δραματικά το πάχος της οθόνης.
Κβαντικές δίοδοι εκπομπής φωτός (QLED) - Άλλοκατεύθυνση. Περιέχουν πολωτές και φίλτρα χρώματος. Χρειάζονται επίσης οπίσθιο φωτισμό επειδή οι κβαντικές κουκκίδες δεν μπορούν να εκπέμψουν το δικό τους φως. Ως αποτέλεσμα, αυτές οι οθόνες γίνονται πολύ παχιές. Τα OLED LED είναι κομψά, παράγουν περισσότερο απόλυτο μαύρο από τα QLED και αποδίδουν καλύτερα σε χαμηλό φως, επειδή κάθε pixel φωτίζεται ξεχωριστά. Οι οθόνες OLED μπορεί να είναι πολύ λεπτές. Κι όμως, οι περισσότερες εταιρείες και καταναλωτές επιλέγουν οθόνες OLED για τα smartphone τους.
Φωτοβολταϊκές εφαρμογές
Υπάρχουν οργανικές φωτοβολταϊκές συσκευέςκυρίως οργανικά ηλιακά κύτταρα. Τα πολυμερή χρησιμοποιούνται συνήθως ως φωτοβολταϊκό υλικό. Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα της χρήσης οργανικών υλικών για την κατασκευή ηλιακών κυττάρων είναι ότι ο "συντελεστής οπτικής απορρόφησης" των οργανικών μορίων είναι υψηλός, οπότε μια μεγάλη ποσότητα φωτός μπορεί να απορροφηθεί από μια μικρή ποσότητα υλικού, συνήθως της τάξης των εκατοντάδων νανόμετρα Είναι επίσης πολύ εύκαμπτα και πολύ πιο λεπτά από τα αντίστοιχα πυριτίου. Ενώ η τρέχουσα τεχνολογία OPV (Οργανικά Φωτοβολταϊκά) μπορεί να υπερηφανεύεται για απόδοση μετατροπής άνω του 10%, φτάνοντας ακόμη και το 12%, ορισμένοι ερευνητές προβλέπουν ότι τα οργανικά ηλιακά κύτταρα θα επιτύχουν απόδοση 15-20%. Μπορούν επίσης να τυλιχτούν και ακόμη και να κομποστοποιηθούν.
Και παρόλο που ζούμε σε έναν ολοένα και πιο ηλεκτρονικό κόσμο,η πρόσβαση σε αυτόν τον κόσμο είναι περιορισμένη. Υπολογίζεται ότι 1,3 δισεκατομμύρια άνθρωποι δεν έχουν πρόσβαση σε ηλεκτρική ενέργεια, με πολλούς ανθρώπους να βασίζονται σε κηροζίνη, μπαταρίες ή γεννήτριες ντίζελ. Λόγω του φθηνότερου κόστους παραγωγής, τα βιολογικά ηλεκτρονικά υπόσχονται όχι μόνο να αλλάξουν τον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι χρησιμοποιούν την τεχνολογία, αλλά και να επεκτείνουν τη χρήση τους σε πληθυσμούς χωρίς πρόσβαση στο δίκτυο.
Το κύριο μειονέκτημα του οργανικούΤα φωτοβολταϊκά κύτταρα είναι χαμηλής απόδοσης σε σύγκριση με τα ανόργανα φωτοβολταϊκά κύτταρα όπως τα ηλιακά κύτταρα πυριτίου. Όμως η έρευνα γίνεται για να λυθεί αυτό το πρόβλημα και κάθε μέρα ανακαλύπτονται νέα υλικά που θα μπορούσαν να φέρουν επανάσταση στη βιομηχανία ηλιακής ενέργειας.
Ευέλικτα τυπωμένα οργανικά τρανζίστορ
Τα τρανζίστορ είναι θεμελιώδη δομικά στοιχείαμπλοκ σύγχρονων ηλεκτρονικών συσκευών που είτε ενισχύουν σήματα είτε λειτουργούν ως διακόπτες. Ένα τρανζίστορ οργανικού φαινομένου πεδίου (OFET) είναι ένα τρανζίστορ φαινομένου πεδίου που περιέχει ηλεκτρόδια αγωγιμότητας, έναν οργανικό ημιαγωγό και ένα διηλεκτρικό. Η ιδιαιτερότητά του είναι ότι χρησιμοποιεί πολύ μικρή ισχύ για περιπολία σε πολύ υψηλό ρεύμα και λειτουργεί επίσης ως καλός διακόπτης. Αυτά τα τρανζίστορ κατασκευάζονται από τυπωμένα κυκλώματα χρησιμοποιώντας εύκαμπτες οργανικές βαφές. Ιδιαίτερη προσοχή λαμβάνεται για να διασφαλιστεί ότι δεν εισέρχονται ρύποι στο υλικό, καθώς αυτό μπορεί να επηρεάσει δυσμενώς την αγωγιμότητα του υλικού.
Τυπωμένο κύκλωμα με χρήση OFET
Yasunori Takeda et al/Wikimedia, με άδεια χρήσης CC BY 4.0
Τα τελευταία χρόνια υπάρχει ενδιαφέρον για τον ΟΦΕΤέχει αυξηθεί πάρα πολύ και για καλό λόγο. Ως προς τα χαρακτηριστικά του, ο ΟΦΕΤ μπορεί να ανταγωνιστεί το άμορφο πυρίτιο(a-Si). Ως αποτέλεσμα, υπάρχει πλέον αυξημένο ενδιαφέρον για τη βιομηχανική χρήση των OFET για εφαρμογές που επί του παρόντος δεν είναι συμβατές με τη χρήση του a-Si ή άλλων τεχνολογιών ανόργανων τρανζίστορ. Ένα από τα κύρια τεχνολογικά τους πλεονεκτήματα είναι ότι όλα τα στρώματα OFET μπορούν να εναποτεθούν και να δομηθούν σε θερμοκρασία δωματίου, καθιστώντας τα ιδανικά για την κατασκευή ηλεκτρονικών συσκευών χαμηλού κόστους, μεγάλης περιοχής σε εύκαμπτα υποστρώματα. Το πυρίτιο πρέπει να θερμανθεί σε υψηλές θερμοκρασίες άνω των 40°C για να χυθεί σε καλούπι. Ωστόσο, είναι πολύ νωρίς για να μιλήσουμε για ευρεία χρήση του OFET λόγω της ατέλειας της τεχνολογίας.
Βιοϊατρική
Μια άλλη σημαντική χρήση των βιολογικώντα ηλεκτρονικά είναι ιατρική. Για παράδειγμα, για τη θεραπεία της τύφλωσης χρησιμοποιώντας ένα τσιπ αμφιβληστροειδούς που εμφυτεύεται στο μάτι. Η συσκευή ανιχνεύει φωτεινά σήματα που εισέρχονται στο μάτι και τα μετατρέπει σε ηλεκτρικά σήματα που αποστέλλονται στον εγκέφαλο. Ηλεκτρόδια επικαλυμμένα με οργανικές βαφές μεταδίδουν ηλεκτρικά σήματα στα κύτταρα υποδοχέα του ματιού.
Η σύνθεση πρέπει να είναι βιοσυμβατή.Η επιλογή των σωστών υλικών και των μειγμάτων συστατικών είναι κρίσιμη. Αυτή τη στιγμή, επέτρεψε στους τυφλούς ασθενείς να αντιληφθούν το φως και το σκοτάδι, περιγράμματα αντικειμένων, μερικές φορές ακόμη και γράμματα και εκφράσεις του προσώπου. Στόχος των επιστημόνων είναι η συσκευή όχι μόνο να έχει υψηλή ανάλυση, αλλά και καλή απόδοση. Αυτό είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα για το πώς η τεχνολογία και η ιατρική συνεργάζονται για να βελτιώσουν τη ζωή των ανθρώπων.
Το μέλλον των νέων ηλεκτρονικών
Ο τομέας των οργανικών ηλεκτρονικών στο μέλλον θα είναισυνεχίζουν να εξελίσσονται με τρόπους που σήμερα ούτε καν μπορούμε να φανταστούμε. Μερικές ιδέες έχουν ήδη υλοποιηθεί, όπως smartphone OLED, τηλεοράσεις και φθηνά ηλιακά πάνελ που εγκαθίστανται σε ταράτσες σε αγροτικές περιοχές. Στο μέλλον, τα πτυσσόμενα smartphones θα γίνουν πιο κοινά και, για παράδειγμα, το e-skin, το οποίο μιμείται το ανθρώπινο δέρμα στην απτική του ευαισθησία, θα πάρει περισσότερο χρόνο για να αναπτυχθεί. Άλλες προβλέψεις δεν είναι ακόμη δυνατές, καθώς οι εφαρμογές είναι ποικίλες και καλύπτουν πολλούς τομείς - ιατρική και βιοϊατρική έρευνα, ενέργεια και περιβάλλον, επικοινωνίες και ψυχαγωγία, έπιπλα σπιτιού και γραφείου, ρούχα και προσωπικά αξεσουάρ και πολλά άλλα.
Τα οργανικά ηλεκτρονικά μπορούν επίσης να κάνουνπαραγωγή, χρήση και ανακύκλωση ηλεκτρονικών πιο φιλικών προς το περιβάλλον. Επιστήμονες και μηχανικοί αναζητούν τρόπους για να κάνουν τα νέα ηλεκτρονικά πιο ενεργειακά αποδοτικά από τα σημερινά σχέδια που βασίζονται σε πυρίτιο.
Ποια είναι τα οφέλη από τη χρήση οργανικών για ηλεκτρονική παραγωγή;
- Νέες ευκαιρίες
Τα οργανικά υλικά έχουν μοναδικάιδιότητες που δεν μπορούν να επιτευχθούν με ηλεκτρονικά με βάση το πυρίτιο. Οι ιδιότητές τους περιλαμβάνουν ευαισθησία, βιοσυμβατότητα και ευελιξία. Αίσθηση είναι η χρήση ηλεκτρονικών συσκευών για την ανίχνευση χημικών ή βιολογικών ουσιών στο περιβάλλον ή στο ανθρώπινο σώμα.
Οι επιστήμονες οραματίζονται βιοαισθητήρες που δεν το κάνουνόχι μόνο ανιχνεύει τα επίπεδα γλυκόζης σε άτομα με διαβήτη, αλλά επίσης κατανέμει την κατάλληλη δόση ινσουλίνης την κατάλληλη στιγμή. Τα οργανικά ηλεκτρονικά υλικά δεν είναι μόνο πιο χημικά συμβατά με βιολογικά συστήματα από τις συσκευές με βάση το πυρίτιο. δίνουν στην ουσία ευελιξία, εκτατότητα και μηχανική «απαλότητα».
Μαζί, αυτές οι ιδιότητες δημιουργούν τη δυνατότητα για καινοτόμους βιοηλεκτρονικούς αισθητήρες που μπορούν να ταιριάζουν με την καμπυλότητα και τα κινούμενα μέρη του ανθρώπινου σώματος.
- Ενεργειακή απόδοση
Όπως επιστήμονες και μηχανικοί συνεχίζουνβελτιώνουν τη σύνθεση και τον χαρακτηρισμό των οργανικών υλικών για χρήση στα ηλεκτρονικά, ελπίζουν ότι η χρήση τέτοιων υλικών θα οδηγήσει σε πιο ενεργειακά αποδοτικές ηλεκτρονικές οθόνες, φωτισμό και άλλες συσκευές.
Για παράδειγμα, είναι απαραίτητο να γίνει βιολογικόΤα ηλιακά κύτταρα είναι πιο αποτελεσματικά ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μέρη όπως η Βόρεια Ευρώπη και μεγάλο μέρος της Ρωσίας, όπου οι νύχτες είναι πολύ μεγάλες και υπάρχουν μόνο μικρές περίοδοι ηλιακού φωτός, ειδικά το χειμώνα.
Οι μηχανικοί προσπαθούν να δημιουργήσουν συσκευές απόοργανικά υλικά που διαρκούν περισσότερο είναι ανακυκλώσιμα ή ίσως ακόμη και βιοδιασπώμενα. Οι μέθοδοι παραγωγής βιολογικών ηλεκτρονικών θα γίνουν επίσης πιο ενεργειακά αποδοτικές, οδηγώντας σε λιγότερα βήματα και λιγότερες μεθόδους ανάκτησης θερμότητας.
- Λιγότερα απόβλητα, περισσότερη ασφάλεια
Η χρήση οργανικών υλικών γιαη δημιουργία ηλεκτρονικών συσκευών προσφέρει την ελπίδα ότι οι μελλοντικές μέθοδοι παραγωγής ηλεκτρονικών θα βασίζονται σε λιγότερες πρώτες ύλες, επιπλέον, θα είναι ασφαλέστερο.
Τα υλικά μπορούν να εξοικονομηθούν βασιζόμενοι σε λιγότεραάχρηστες διαδικασίες όπως η εκτύπωση. Τα υλικά προστίθενται σε δομές ή συσκευές στρώμα προς στρώμα καθώς δημιουργούνται, σε αντίθεση με τη φυγοκέντρηση, η οποία περιλαμβάνει την αφαίρεση υλικών και την απόρριψη της περίσσειας.
Εκτός από τη χρήση λιγότερουλικά, οι χημικοί αναζητούν τρόπους χρήσης ασφαλέστερων υλικών. Για παράδειγμα, πολλά πολυμερή απαιτούν καρκινογόνους διαλύτες. Ορισμένοι διαλύτες δεν επιτρέπονται καν στη βιομηχανία εκτύπωσης στην ΕΕ λόγω της τοξικότητάς τους.
- Σταθερά ηλεκτρονικά
Δημιουργία πιο πράσινων ηλεκτρονικών προϊόντων- δεν αφορά μόνο τη δημιουργία περισσότερων «πράσινων» ηλιακών κυψελών ή άλλων συσκευών, αλλά και τη χρήση πιο «πράσινων» μεθόδων παραγωγής. Η περιβαλλοντική βιωσιμότητα πρέπει να εφαρμόζεται σε κάθε στάδιο του παραγωγικού κύκλου, από την απόκτηση πρώτων υλών έως τη διάθεση των απορριμμάτων. Τα οργανικά υλικά μπορούν να ωθήσουν τα ηλεκτρονικά στο μέλλον με πιο βιώσιμο τρόπο από ό,τι είναι δυνατό στον σημερινό ηλεκτρονικό κόσμο.
Τέλος, πράσινα ηλεκτρονικά σημαίνειότι τα ίδια τα ηλεκτρονικά είναι ανθεκτικά. Η ευελιξία των οργανικών ηλεκτρονικών ειδών, σε συνδυασμό με την υπόσχεση του πεδίου για περιβαλλοντική και κοινωνική βιωσιμότητα, δείχνει το δρόμο προς μια μακροχρόνια σουίτα τεχνολογίας.
Κατάσταση της αγοράς
Σύμφωνα με την Allied Market Research, μέχρι το 2027Η αγορά οργανικών ηλεκτρονικών θα φτάσει τα 159,1 δισεκατομμύρια δολάρια με CAGR 21,0%. Η αυξανόμενη ζήτηση λόγω της υιοθέτησης τεχνολογιών που υποστηρίζουν τη βιώσιμη ανάπτυξη και η ανάγκη των οργανικών ηλεκτρονικών για την ανάπτυξη πιο πρόσφατων τεχνολογιών έχει τροφοδοτήσει την ανάπτυξη της παγκόσμιας αγοράς οργανικών ηλεκτρονικών. Με βάση τα υλικά, ο τομέας των ημιαγωγών κατείχε το μεγαλύτερο μερίδιο το 2019. Με βάση την περιοχή, η αγορά της Ασίας-Ειρηνικού κατείχε τη μερίδα του λέοντος το 2019.
Επιπλέον, αυτή την εβδομάδα κυκλοφόρησεμεγάλη έκθεση "Όγκος, μερίδιο, ανάπτυξη και αναφορά στην αγορά οργανικών ηλεκτρονικών μέχρι 2020-2028 ". Σύμφωνα με αυτήν, κατά την προβλεπόμενη περίοδο, η παγκόσμια αγορά οργανικών ηλεκτρονικών θα αυξηθεί μόνο. Αυτή η ερευνητική έκθεση εξετάζει το τοπίο της αγοράς και τις προοπτικές ανάπτυξής της στο εγγύς μέλλον. Μετά την εξέταση των βασικών εταιρειών, η έκθεση επικεντρώνεται σε νεοεισερχόμενους που οδηγούν την ανάπτυξη της αγοράς. Οι περισσότερες εταιρείες στην παγκόσμια αγορά οργανικών ηλεκτρονικών ειδών υιοθετούν αυτήν τη στιγμή τις νέες τεχνολογικές τάσεις στην αγορά.
Τέλος, οι ερευνητές ρίχνουν φως σε διάφορους τρόπους εντοπισμού των δυνατών σημείων, των αδυναμιών, των ευκαιριών και των απειλών που επηρεάζουν την ανάπτυξη της παγκόσμιας αγοράς οργανικών ηλεκτρονικών.
Μερικοί από τους βασικούς παίκτες που εργάζονται σε αυτόστην αγορά περιλαμβάνονται εταιρείες όπως οι Fujifilm Dimatix, AU Optronics, BASF, Bayer MaterialScience, H.C. STARCK, DuPont, Koninklijke Philips, LG Display, Sumitomo, Merck, AGC Seimi Chemical, Novaled, Samsung Display, Sony, Universal Display, Heliatek, Evonik.
Ποια είναι η κατώτατη γραμμή;
Τις τελευταίες δεκαετίες, η περιοχήΤα οργανικά ηλεκτρονικά έχουν κάνει σαφώς τεράστια βήματα προόδου: πολλές συσκευές είναι ήδη στην αγορά και πολλά πρωτότυπα βρίσκονται σε εξέλιξη. Αυτό το πεδίο θα συνεχίσει να αναπτύσσεται, αλλάζοντας τον τρόπο με τον οποίο η κοινωνία αλληλεπιδρά με την τεχνολογία, καθώς οι χημικοί, οι φυσικοί και άλλοι επιστήμονες και μηχανικοί αντιμετωπίζουν τις ερευνητικές προκλήσεις. Διεπιστημονικά προγράμματα έρευνας και κατάρτισης που συγκεντρώνουν επιστήμονες και μηχανικούς από διαφορετικά γνωστικά πεδία, καθώς και από διαφορετικούς τομείς δραστηριότητας (π.χ. ακαδημαϊκή κοινότητα, βιομηχανία, κυβέρνηση), θα συμβάλουν στις συλλογικές προσπάθειες που απαιτούνται για την επίλυση αυτών των προβλημάτων
Διαβάστε επίσης
Οι ερευνητές έχουν αναπτύξει για πρώτη φορά καθαρή ενέργεια από γραφένιο
Την 3η ημέρα της ασθένειας, οι περισσότεροι ασθενείς με COVID-19 χάνουν την αίσθηση της όσφρησης και συχνά υποφέρουν από ρινική καταρροή
Ο παγετώνας Doomsday αποδείχθηκε πιο επικίνδυνος από ό, τι πίστευαν οι επιστήμονες. Λέμε το κύριο πράγμα