MITの研究者がシリコンを使わずにアクティブエレクトロニクスの3Dプリンティングを達成！

MITの研究者が予期せず方法を発見 アクティブエレクトロニクスの 3D プリント、つまり電気信号を制御するためのトランジスタやコンポーネント、 半導体も特別なものも使わずに テクノロジー 工事。

これは、今日私たちが彼らに対してできることをはるかに超えています 3Dプリンターそして、この方法が完成すれば、最終的にはプロトタイピング、実験、さらには日曜大工向けの DIY プロジェクトの新たな波をもたらす可能性があります。

彼女と一緒に 3Dプリント、次のような多数のマテリアルのいずれか 熱可塑性糸、 樹脂、 セラミックス そして 金属、連続した薄い層に配置されて、三次元オブジェクトを形成します。つまり、小さなおもちゃから宝石、家具、建物に至るまで、あらゆる種類のものを印刷できるということです。

では、機能するエレクトロニクスを 3D プリントしてみませんか?大きな課題は、半導体が伝統的に純粋なシリコンから作られ、薄いスラブに切断されてチップを製造することである。 ガジェット、非常に壊れやすいです。その機能は、ほこり、浮遊粒子、細菌、さらには温度や湿度によっても影響を受ける可能性があります。そのため、内部に組み込まれたチップが正確に動作するよう、空気の質などが厳しく管理されたクリーンルームで慎重に取り扱われます。

また、モダンなデザインで、 チップ それは非常に複雑であり、ナノメートルスケールの処理技術を使用した小さなプロセッサに数百万または数十億のトランジスタが詰め込まれています。これは、現在標準的な 3D プリンターで達成できるものよりもはるかに正確です。

たとえば、 月光チップ 彼女 IBM 誰がそれを養ったのか ニンテンドーゲームキューブ 2001 年には 2,100 万個のトランジスタが搭載されていました。の A12 バイオニックチップ 彼女 りんご 2018年のiPhone XSには69億個のトランジスタがあり、プロセス技術で製造されていた 7ナノメートル。

はっきり言っておきますが、3D プリンティングの最新の機器は、MIT の研究者たちが求めていたものではまったくありません。実際、これを思いついたとき、彼らは半導体のことを念頭に置いていませんでした。

の 研究者 彼らは別のプロジェクトで押出印刷と呼ばれるプロセスを使用して磁気コイルを作成していました。そのとき、彼らは、使用していた材料である銅ナノ粒子をドープしたポリマーフィラメントが、電流を流すと抵抗が大幅に増加することに気づきました。そして、電流を切るとすぐに、材料の抵抗は通常の状態に戻りました。

これは本質的にシリコンなどの半導体に見られる特性です。それが、プロセッサの論理ゲートを形成するためにオン/オフするトランジスタの製造にそれらを使用する理由です。

«私たちは、これが 3D プリンティング ハードウェアを次のレベルに引き上げるのに役立つものであると考えました。“、 言った ルイス・フェルナンド・ベラスケス＝ガルシアMIT マイクロシステム技術研究所の主任研究員。 」これは、電子デバイスにある程度の「インテリジェンス」を与える簡単な方法を提供します。」。

チームは、この安価な材料を使用して、完全に 3D プリントされたリセット可能なヒューズとトランジスタを実証しました。これらは、通常は複雑な半導体を使用する電子デバイスの単純ではあるが必要なコンポーネントです。

これらのトランジスタのサイズは数百マイクロメートルで、iPhone プロセッサに搭載されているものほど小さくも効率的でもありません。ただし、耐久性があり、さまざまな単純な用途に使用できます。これには、モーターを動作させるためのスイッチのような単純なものや、それらを集積回路のコンポーネントに変換するものも含まれます。

«現実には、最高のチップを必要としないエンジニアリング状況が数多く存在します。」、記載されています フェルナンド・ベラスケス・ガルシア。 «結局のところ、気になるのはデバイスがその仕事をできるかどうかだけです。この技術はそのような制約を満たすことができます»。

生分解性材料を使用し、クリーンルームを必要としないこの単純なエレクトロニクス製造方法は、遠隔の研究室や「船内の宇宙船」など、高品質の製造が難しい場所で使用できる可能性がある。

[via]