Beberapa bit yang paling menarik dari filem Harry Potter melibatkan muka depan Daily Prophet, surat khabar wizard yang memaparkan gambar yang bergerak seperti gif.
"Dalam Harry Potter, sihir itu, " kata Jonathan Coleman, seorang saintis bahan di Trinity College Dublin. "Tetapi bagi kami, teknologi itu."
Coleman dan pasukannya telah mencipta transistor pertama dicetak yang dibuat sepenuhnya daripada nanomaterials 2D. Dalam erti kata lain, mereka telah membuat elektronik yang sama rata yang berpotensi dicetak dengan sangat murah. Ini elektronik bercetak boleh mempunyai sebarang kegunaan. Mereka boleh, contohnya, digunakan untuk menggantikan label harga tradisional di pasar raya. Daripada mempunyai pekerja dengan senapang label berjalan sekitar harga berubah, label elektronik boleh mengemas kini diri secara automatik. Mereka boleh membuat pasport yang memperbaharui diri mereka, atau botol wain yang memberitahu anda apabila mereka disimpan pada suhu yang terlalu panas. Seperti dalam senario Harry Potter, mereka boleh digunakan untuk membuat surat khabar, poster dan jaket buku bergerak.
Coleman melihat teknologi ini menggabungkan dengan Internet Perkara untuk menjadikan item yang paling biasa disambungkan. Karton susu anda sekarang boleh mempunyai sambungan internet melalui labelnya, bercakap terus ke telefon pintar anda untuk memberitahu anda apabila ia mula kehabisan atau pergi buruk. Tingkap bilik tidur anda boleh menawarkan kemas kini cuaca yang berterusan.
"Jika anda boleh mencetak elektronik dengan sangat murah, anda boleh membayangkan perkara yang hampir tidak dapat dibayangkan, " kata Coleman.
Elektronik bercetak telah wujud dalam beberapa bentuk selama kira-kira 30 tahun. Kelebihan transistor baru ini memegang elektronik bercetak yang lebih tua ada kaitan dengan bahan binaan mereka. Walaupun kebanyakan elektronik bercetak diperbuat daripada polimer, ciptaan baru ini dibuat daripada graphene. Graphene, bahan nanomaterial yang banyak-buzzed, adalah kisi sarang lebah dua dimensi karbon hanya satu tebal atom. Ia kuat, ringan dan konduktor yang sangat baik, ditambah-dan mungkin yang paling penting-murah.
"Ia diperbuat daripada grafit dan grafit hanya sesuatu yang digali dari tanah, " kata Coleman.
Di samping menjadi lebih murah, 2D dicetak elektronik baru menjadi lebih berkualiti daripada versi semasa, kata Coleman. Jenis sedia ada mempunyai beberapa had prestasi yang berkaitan dengan kestabilan dan penukaran tenaga.
Transistor dicetak menggunakan nanosheet graphene sebagai elektrod, dengan tungsten diselenide dan boron nitride (dua nanomaterials) sebagai bahagian lain transistor. Nanomaterials dihasilkan dalam cecair, kaedah yang dibangunkan oleh Coleman. Nanosheets dihasilkan rata dan (relatif) luas, dan boleh menjalankan, penebat atau semikonduktor bergantung kepada bahan.
Penyelidikan itu diterbitkan bulan ini dalam jurnal Science .
Coleman menganggarkan ia mungkin satu dekad atau lebih sebelum produk yang menggabungkan teknologi ini cukup baik untuk menjadikannya pasaran. Ini adalah garis masa yang agak singkat, katanya, kerana terdapat begitu banyak minat global terhadap nanomaterials seperti graphene, dan dengan itu banyak saintis berusaha untuk mengoptimumkan produk seperti ini. Penyelidikannya sendiri adalah sebahagian daripada Flagship Graphene, satu inisiatif yang dibiayai oleh EU bernilai bilion euro untuk inovasi grafik lebih lanjut dengan potensi kegunaan untuk orang ramai.
"Ia berada dalam jarak yang menyentuh, " katanya. "Kami tahu apa yang perlu dilakukan, ia hanya soal untuk melakukannya, dan wang itu ada."
Elektronik bercetak 2D adalah hanya satu penggunaan potensi nanomaterial seperti graphene. Kegunaan lain yang disiasat termasuk bateri pengisian yang sangat cepat, sponges untuk membersihkan tumpahan minyak dan panel solar yang berfungsi walaupun dalam hujan.
"Nanomaterials mempunyai pelbagai ciri-ciri indah, yang saya yakin akan mengubah dunia dengan membolehkan kita membuat perkara dan aplikasi lebih baik, lebih cepat dan lebih murah, " kata Coleman. "Kami mempunyai revolusi teknologi yang turun dari trek yang kita mula melihat buah pertama, dan saya fikir kita akan melihat perkara yang menakjubkan dalam dekad yang akan datang."
