Могут ли появиться компьютеры, целиком состоящие из пластмассы? Благодаря недавнему достижению исследователей такая перспектива стала более реальной.

Ученые Университета Айовы и Нью-Йоркского университета исследуют возможность изготовления малоэнергоемких, гибких и недорогих компьютеров из пластмасс. Ток пластмасса не проводит, но экспериментаторам, по их словам, удалось добиться возможности считывания данных пластиковой электроникой с магнитной пленки. Доклад об открытии опубликован в журнале Nature Communications.

Чтобы воплотить в жизнь идею пластиковых компьютеров, понадобится еще немало исследований, признает Майкл Флатте, профессор физики и астрономии Университета Айовы. В частности, нужно решить задачи, связанные с записью и обработкой данных. По мнению ученого, пластиковую электронику можно было бы применять в смартфонах, датчиках, носимых гаджетах, миниатюрных устройствах и солнечных элементах.

У пластмассовой электроники могут быть базовые возможности сбора, обработки и передачи данных, хотя пластиковые процессоры вряд ли вытеснят кремниевые, используемые в самых быстрых современных компьютерах. Тем не менее пластиковые электронные элементы были бы дешевле в производстве, и их можно было бы применять наряду с кремниевыми в мобильных устройствах или датчиках.

«Поначалу из пластика можно делать, к примеру, датчики для распределенных сетей и метки RFID с гораздо большими, чем сейчас, вычислительными возможностями и емкостью хранения», — полагает Флатте. Пример — сеть из нескольких сотен температурных датчиков, развернутая на фермерском поле.

Авторы исследования сделали важный шаг к приданию будущим пластиковым компьютерам способностей хранить данные, обрабатывать их и пересылать на головную систему.

Для создания полностью пластиковых мобильных телефонов, которым нужна более высокая вычислительная мощь, чем датчикам, потребуется решить больше исследовательских задач, так как для передатчиков микроволнового диапазона нужны более быстрые транзисторы, чем до сих пор удавалось изготовить из пластика.

Пластмассе трудно будет соперничать с кремнием в мире электроники, признает Флатте. Но в ряде случаев гибкость пластмассы может быть преимуществом, продолжил он; например, пластиковые компьютеры можно было бы использовать в составе бытовой техники.

«Такие компьютеры не будут быстрее или компактнее обычных, но они будут меньше стоить и экономнее расходовать электроэнергию», — считает Флатте.

В рамках исследования ему с коллегами удалось преобразовать данные, записанные на магнитную пленку, в сигналы органического светодиода, соединенного с пленкой через промежуточный слой. Поскольку пластик не проводит электричество, передавать данные в пластмассовом компьютере предстоит оптическим способом.

Исследователи признают, что переход на пластиковую электронику несет опасность для экологии, и снижение угрозы для окружающей среды — это отдельная задача, которую предстоит решать.

Сегодня изделий из полимерных материалов с традиционной электроникой внутри немало, например одежда для новорожденных от компании Rest Devices, чья электронная часть регистрирует телодвижения, дыхание и пульс ребенка. А совсем недавно были продемонстрированы транзисторы из пластика. Теперь же достигнута возможность считывания пластиковым устройством информации с носителя.

«На очереди — разработка способа записи», — отмечает Флатте.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями