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
Впервые! Медиаплеер BrightSign поддерживает два формата HDR
Это точно нельзя пропустить: что умеет новых UBEX от LightWare
Все видео
Ивенты в стиле киберпанк: 7 proAV трендов по следам ISE 2018 Ивенты в стиле киберпанк: 7 proAV трендов по следам ISE 2018
Вход на ISE похож на зону вылета в аэропорту, а вокруг все напоминает фантастический фильм: светится, двигается, обращается к тебе...
Прозрачные экраны меняют наш мир. Вот что придумали датчане Прозрачные экраны меняют наш мир. Вот что придумали датчане
Для взаимодействия с AR не обязательно иметь гаджеты со специальным приложением. Сегодня их заменяют прозрачные экраны.
proAV меняет потребительский мир, это так? Еще как! Вот цифры proAV меняет потребительский мир, это так? Еще как! Вот цифры
Один из главных и безусловных трендов последнего времени – неуклонный рост применения proAV технологий в сфере услуг.
Лазерники вошли в нашу жизнь, смиритесь! Дальше будет еще круче Лазерники вошли в нашу жизнь, смиритесь! Дальше будет еще круче
Лазерные технологии играют ведущую роль, хотя в свое время казалось, что до широкой доступности лазерным решениям еще далеко.
12 событий, которые изменили индустрию в 2017 году 12 событий, которые изменили индустрию в 2017 году
Уходящий год ознаменовался целым рядом громких новостей, которые были связаны с продажами, банкротством, слияниями proAV брендов.
OLED, LED, QLED. Сравниваем и анализируем: что лучше? OLED, LED, QLED. Сравниваем и анализируем: что лучше?
Кроме привычной аббревиатуры LED сегодня можно часто встретить OLED, а после презентации Samsung на CES 2017— и QLED...
Все статьи
Звук, ВКС, трансляция в облако: оснащение лекционного зала ЮУГМУ Звук, ВКС, трансляция в облако: оснащение лекционного зала ЮУГМУ
Оснащение лекционного зала Южно-Уральского государственного медицинского университета комплектом мультимедийного оборудования.
Экспозиция "Вселенной воды" в СПБ радикально обновлена Экспозиция "Вселенной воды" в СПБ радикально обновлена
Чтобы соответствовать времени, было решено модернизировать "начинку" экспозиции "Вселенная воды" и сменить сос...
EPIC: полностью цифровой музей истории ирландской эмиграции EPIC: полностью цифровой музей истории ирландской эмиграции
Irish Emigration Museum (EPIC), посвященный истории ирландской эмиграции, это полностью цифровой интерактивный музей.
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”.
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
2017-й год нам совершенно точно аукнется. И вот как
Алан Брон
“Дестабилизация – это определение точнее всего подходит для описания событий, происходивших в proAV индустрии в 2017 году.
Алан Брон
глава компании Brawn Consulting
Что важнее: параметр разрешения или плотность пикселей?
Марк Коксон
“Следует обращать больше внимания на показатель плотности пикселей и не принимать решения, основанная только на значениях разрешения.”
Марк Коксон
AV-блогер
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
Все мнения