2020年10月14日
使用少量电力的电子产品对物联网的发展至关重要，在物联网中，真实世界的物体与互联网相连。许多即将到来的技术，从医疗保健设备到可穿戴设备，再到智能城市和智能家居，都需要经济的晶体管和电子电路，以减少能源消耗。
艺术家对基于混合纳米介质的打印碳纳米管晶体管的印象。图片来源:Luis Portilla。
印刷电子产品是制造电子产品的一种简单而经济的方法，可以促进经济电子设备在新型基材上的出现——如塑料包装、衣服或纸张——并为普通物体提供“智能”。
但为了便于日常应用，这些设备需要在低能耗和低功耗下运行。印刷方法已经有了相当大的进步，但电力消耗仍然是一个挑战——现有的各种解决方案对商业生产来说太困难了。
目前，中国苏州大学(Soochow University)的科学家与中国、英国和沙特阿拉伯的其他研究机构合作，设计出了一种印刷电子设备的方法，可以用来制造可以在稀薄的空气中充电的经济设备。
这些设备甚至可以由无处不在的环境无线电信号供电。他们的研究结果发表在ACS Nano日报》。
由于驱动许多设备的商用电池寿命很短，而且对环境有负面影响，科学家们正在创造一种可以使用超低能量自动工作的电子设备。
该研究小组开发的技术提供了基于薄膜晶体管的高性能电子电路，薄膜晶体管是“双极性”的，因为它们只使用一种半导体材料在通道中传递正电荷和负电荷，在一个被称为“深亚阈值”的操作区域，这是一个短语，通常是指晶体管在通常被认为是“关闭”状态的区域工作。
该团队提出了“深度阈下双极”(deep-subthreshold ambipolar)一词，指的是无与伦比的超低运行电压和功耗水平。
根据研究小组的说法，如果由这些设备组成的电子电路由一个基本的AA电池驱动，它们将可以不间断地运行数百万年。
该团队包括来自苏州大学、中国科学院、上海科技大学和阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)的科学家，他们使用打印碳纳米管(超薄碳圆柱体)作为双极性半导体来获得这一结欧洲杯线上买球果。
多亏了深度阈下双极方法，我们创造了满足现实世界应用的功率和电压要求的印刷电子产品，并为遥感和“放置-忘记”设备打开了机会，这些设备可以在整个生命周期中不需要电池。
Luigi Occhipinti，研究合著者，剑桥大学工程系
”至关重要的是，我们的超低功率印刷电子产品制造简单，成本效益高，并克服了该领域长期存在的障碍”Occhipinti补充道。
我们对印刷电子产品的方法可以扩大到制造廉价的无电池设备，可以从环境中获取能量，比如阳光或无处不在的环境电磁波，比如我们的移动电话和Wi-Fi站产生的电磁波．
Vincenzo Pecunia，研究主要作者和教授，苏州大学
佩尼亚是剑桥大学卡文迪许实验室的博士生和博士后研究员。
这项研究为生物医学应用、基础设施监控、智能家居和快速增长的物联网设备生态系统开启了一扇门。
这项研究得到了工程和物理科学研究理事会(EPSRC)的部分资助。欧洲杯线上买球
期刊引用:
Portilla、L。等．(2020)用于超低电压和超低功率电子器件的双极性深亚阈值打印碳纳米管晶体管。ACS Nano．doi.org/10.1021/acsnano.0c06619．
来源:https://www.cam.ac.uk