20 000 профессионалов proAV > 1500 компаний > 570 городов > 6 стран ближнего зарубежья > 1 сообщество

Присоединяйтесь!

Подписка на дайджест
Рубрикатор новостей

Первый светодиод, изготовленный с помощью 3D-печати

17 Ноября 2014

20141105_3_1.jpg

Технологии трехмерной печати рассматриваются как своего рода революция в области производства. Их важность равна, а, возможно даже, и превышает важность такого изобретения, как сборочные конвейеры. Однако, основная проблема трехмерной печати заключается в том, что люди могут печать только подобия пластмассовых игрушек, если не брать в расчет детали огнестрельного оружияпищевые продукты и даже некоторые органы человеческого тела.

"Все, что могут получить нынешние пользователи технологий трехмерной печати - это различные штучки, изготовленные из пластмассы максимум двух цветов", - рассказывает инженер-механик Майкл Макэлпайн (Michael McAlpine). - Но настоящая революция в 3D-печати произойдет только тогда, когда можно будет на одном принтере печатать предметы, состоящие из нескольких совершенно различных материалов".

Макэлпайн и его коллеги из Принстонского университета пошли гораздо дальше двухцветных игрушечных фигурок. При помощи технологии трехмерной печати и пяти различных материалов они изготовили первые в мире функционирующие светодиоды. И хотя несколько других групп исследователей также работают в направлении создания "печатной" электроники, все они изготавливали только макеты своих электронных устройств, в которые потом встраивались обычные светодиоды. 

Для того, чтобы получить возможность печатать светодиоды и другие электронные компоненты из нескольких разных материалов, исследователям пришлось создать практически с нуля специальный трехмерный принтер. Этот процесс занял около шести месяцев времени и потребовал вложений в сумме около 15 тысяч долларов.

Светодиоды, которые удалось напечатать принстонским исследователям, называются светодиодами на квантовых точках (QD LED). Принцип их действия очень похож на принцип действия светодиодов, которые можно найти в экранах и смартфонах, но, благодаря наличию квантовых точек, эффективность QD-светодиодов намного выше эффективности обычных светодиодов.

Напечатанные светодиоды состоят из пяти слоев. В основании лежит металлическое кольцо, состоящее из серебряных наночастиц, которое выступает в роли электрического контакта, соединяющего светодиод с остальной частью электронной схемы. Сверху кольца наложены два слоя разных полимеров, имеющих очень длинные "химические" названия, которые передают электрический ток к следующему слою. Этот следующий, четвертый слой, и содержит квантовые точки, в роли которых выступают наночастицы из селенида кадмия, обернутые в раковину из сульфида цинка. Когда электроны попадают в эти квантовые точки, они испускают оранжевый или зеленый свет. Излучаемый свет выходит наружу через последний прозрачный слой из оксида олова-индия, который выступает в роли второго электрического контакта, через который отработанные электроны покидают пределы структуры светодиода.


20141105_3_2.jpg

Кроме проблем высокоточной трехмерной печати, группе Макэлпайна пришлось решить проблему совмещения разнородных материалов, некоторые из которых обладают ярко выраженными гидрофобными качествами, другие являются гидрогелем, а третьи - твердыми материалами. В результате усилий исследователей,  удалось совместить все эти материалы в единую структуру и создать то, что можно назвать 3D-напечатанным объектом, состоящим из максимального количества разнородных материалов на сегодняшний день.

Свечение 3D-напечатанного светодиода практически не отличается от свечения обычных светодиодов. Тем не менее, характеристики новых светодиодов далеко не дотягивают до характеристик самых эффективных полупроводниковых светодиодов. Но, управляя толщиной создаваемых слоев, обеспечив равномерность распределения квантовых точек и экспериментируя с составами "чернил" для трехмерного принтера, исследователи постараются улучшить в разы некоторые характеристики печатных светодиодов. А когда такие технологии станут более дешевыми и получат широкое распространение, каждый из нас сможет напечатать себе новый экран для своего самодельного телевизора, компьютера или смартфона.

Но исследователи видят в технологиях трехмерной печати гораздо больший потенциал: "Обычная электроника промышленного производства состоит из условно двухмерных компонентов. Все, что находится внутри экранов и телефонов можно назвать плоским. Но трехмерная печать может предоставить и третье измерение в распоряжение производителей электроники. Благодаря этому люди могут получить такие вещи, которые они пока не в состоянии даже себе и представить".

А дальше группа Макэлпайна собирается разработать подобные технологии трехмерной печати транзисторов и прочих электронных компонентов, что позволит при помощи трехмерных принтеров изготавливать не только законченные электронные схемы, но даже и полностью работоспособные устройства целиком.

Источник: www.dailytechinfo.org
Видео
Это вам не витрина, а прозрачный интерактивный дисплей
Повернули воды вспять с помощью трекеров Blacktrax
Все видео
А вы используете 100% возможностей своего проектора? А вы используете 100% возможностей своего проектора?
Тому, кто начнет пользоваться технологиями беспроводного подключения, больше не захочется возвращаться к использованию кабелей.
AV-тренды в бизнесе: AR, сенсорные дисплеи и потоковое вещание AV-тренды в бизнесе: AR, сенсорные дисплеи и потоковое вещание
Есть три AV-технологии, идеально работающие в сфере бизнеса: AR, сенсорные дисплеи и технологии потокового вещания.
InfoComm 2017: главные тренды, рекорды и премьеры выставки InfoComm 2017:  главные тренды, рекорды и премьеры выставки
Прошедшая 14-16 июня выставка InfoComm в Орландо побила сразу несколько собственных рекордов предыдущих лет.
О российском рынке Digital Signage – из первых рук О российском рынке Digital Signage – из первых рук
Digital Signage, пришедший на смену статическим информационно-рекламным вывескам, становятся все более востребованным.
7 вопросов о разнице между лазерно-фосфорными и лазерными проекторами 7 вопросов о разнице между лазерно-фосфорными и лазерными проекторами
Возникает много вопросов касательно отличий между двумя популярными технологиями: лазерной и лазерно-фосфорной технологией.
Тест новых OLED-панелей LG: «цифровых обоев» и двусторонней Тест новых OLED-панелей LG: «цифровых обоев» и двусторонней
Инженеры Ascreen первыми в России протестировали новые OLED-панели LG – одностороннюю 55EJ5C-B и двустороннюю 55EH5C-S.
Все статьи
8 интерактивных инсталляций в музее рок-культуры 8 интерактивных инсталляций в музее рок-культуры
Ragnarock - музей поп-музыки, рока и молодёжной культуры в Роскилле, Дания, где были созданы уникальные информативные инсталляции.
Реализация президентского указа об онлайн-трансляции судебных дел Реализация президентского указа об онлайн-трансляции судебных дел
В Москве впервые прошла интернет-трансляция слушания судебного дела с использованием стационарных средств аудио- и видеозаписи.
Масштабная инсталляция в музее-заповеднике "Куликово поле" Масштабная инсталляция в музее-заповеднике "Куликово поле"
Компания «Эй Три Ви» спроектировала и установила аудиовизуальные и мультимедийные системы для музея-заповедника “Куликово поле”.
Голографический фильм для музея Истории "Газпром добыча Уренгой" Голографический фильм для музея Истории "Газпром добыча Уренгой"
Компания "Аскрин" создала для музейной экспозиции "Газпром добыча Уренгой" фильм с голографическими эффектами.
Интерактивная зона в Музее русского импрессионизма Интерактивная зона в Музее русского импрессионизма
Агентство Visuals реализовало комплексный проект интерактивной зоны Музея русского импрессионизма площадью 150 м2.
Проекторы для создания виртуальной реальности в Центре науки Проекторы для создания виртуальной реальности в Центре науки
Сингапурский научный центр представил новую выставку, посвященную технологии виртуальной реальности.
Все кейсы
SHARP: Профессиональные ЖК-мониторы
SHARP: Профессиональные ЖК-мониторы
Стильные ЖК-мониторы для общественных мест, русский язык, 4 полосы, формат A4.
D3: каталог интерактивного оборудования
D3: каталог интерактивного оборудования
Каталог интерактивного оборудования D3, формат А4, 20 полос, английский язык, 2017 год.
Все файлы
Интернет Вещей уже здесь. И что вы об этом думаете?
Тони Спрандо
“Мы просто обязаны задаться вопросом: "Да, Интернет Вещей уже существует, но в состоянии ли он принести конкретную пользу?"”
Тони Спрандо
Аудиовизуальный дизайнер
Тренды, которые могут реально изменить всю нашу жизнь
Ричард Блэквелл
“Сейчас технологии дополненной реальности и искусственного интеллекта не сильно впечатляют, но к концу 2017-го ситуация может измениться.”
Ричард Блэквелл
глава Linked2Software
5 прогнозов о рынке proAV, к которым стоит прислушаться
Марго Дуэй
“Все, что может пригодиться при поиске решений, позволяющих устранить ряд технических сложностей предыдущих лет.”
Марго Дуэй
ISE 2017: Решения Crestron и движение Biamp в сторону Dante
Леонард Сускин
“Из многообразия представленных на ISE 2017 решений, автор публикации выделил продукты двух производителей: Crestron и Biamp.
Леонард Сускин
Проектировщик AV-систем
Все мнения