Tutkijat irlantilaisessa materiaalitieteiden tutkimuskeskuksessa AMBER:ssa ovat valmistaneet ensimmäistä kertaa painettuja transistoreita, jotka koostuvat kokonaan kaksiulotteisista nanomateriaaleista. Saavutus osoittaa, että johtavia, puolijohtavia ja eristäviä 2D-nanomateriaaleja voidaan yhdistää toisiinsa monimutkaisiksi laitteiksi. Todisteeksi tutkijat tulostivat musteistaan transistorin.
Läpimurto voisi avata mahdollisuuksia ICT- ja lääkealalle. Tekniikalla voidaan tulostaa halvalla monia elektronisia laitteita aurinkokennoista ledeihin, esimerkiksi vuorovaikutteisia älykkäitä ruoka- ja lääketarroja. Lisäksi menetelmä mahdollistaa seuraavan sukupolven seteliturvallisuuden ja sähköisten passien kehittämisen.
Jonathan Colemanin johtama ryhmä yhdessä Georg Duesbergin (AMBER) ja Laurens Siebbelesin (TU Delft) kanssa käytti standardeja painomenetelmiä yhdistämään grafeenin nanohiutaleita elektrodeiksi kahden muun nanomateriaalin kanssa. Volframidiselenidistä tehtiin kanava ja boorinitridistä erotin ja näin muodostettiin kokonaan printattu, pelkästään nanohiutaleista koostuva toimiva transistori.
Painettava elektroniikka on kehittynyt viimeisten kolmenkymmenen vuoden pääasiassa tulostettavien hiilipohjaisten molekyylien myötä. Vaikka nämä molekyylit voidaan helposti muuntaa painettaviksi musteiksi, tällaiset materiaalit ovat hieman epästabiileja ja niillä on tiettyjä suorituskykyyn tai valmistettavuuteen liittyviä rajoituksia.
Mahdollisuus tulostaa 2D-nanomateriaaleja perustuu professori Colemanin skaalautuvaan tapaan tuottaa kaksiulotteisia nanomateriaaleja, kuten grafeenin, boorinitridin ja volframidiselenidin nanohileitä nesteissä. Menetelmä on jo lisensoitu esimerkiksi Samsungille.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 18.4.2017