Nanomateriały węglowe w technologii elektroniki drukowanej (PDF) Katowice

W opracowaniu przedstawiono najważniejsze osiągnięcia w dziedzinie szeroko pojętej nanotechnologii w elektronice z zastosowaniem nanomateriałów węglowych, poczynając od opisu procesów ich syntezy, przez narzędzia badawcze stosowane do oceny ich właściwości, a kończąc na praktycznych i potencjalnych zastosowaniach w elektronice. Autor skupił się na przedstawieniu światowych osiągnięć w dziedzinie badań i zastosowania nanomateriałów węglowych w technice drukowanej. W książce zawarto krytyczną analizę aspektu zastosowania nanomateriałów węglowych, których niespotykane wcześniej właściwości elektroniczne, mechaniczne, termiczne, optyczne, chemiczne i biologiczne sugerowały niemal nieograniczone możliwości aplikacyjne, co rozbudzało marzenia o zastosowaniach mogących zrewolucjonizować nasz świat technologii i nauki. Próby wykorzystania tych wyjątkowych możliwości wymagają jednak całkiem nowych rozwiązań technicznych, technologicznych i badawczych. Książka powinna być zrozumiała dla studentów stopnia magisterskiego, posiadających wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii i inżynierii materiałowej. Może być także przydatna dla naukowców z innych obszarów badań oraz kadry dydaktycznej jako podręcznik do zajęć z zakresu nowych technologii elektronicznych. Spis treści: Przedmowa 5 1. Wprowadzenie 9 1.1. Nanomateriały 14 1.2. Elektronika drukowana 23 2. Nanomateriały węglowe 30 2.1. Rodzaje nanomateriałów węglowych 31 2.2. Synteza, segregacja, oczyszczanie i funkcjonalizacja nanomateriałów węglowych 37 2.3. Charakterystyka właściwości fizycznych nanomateriałów węglowych 40 2.4. Oddziaływanie na organizmy żywe 43 3. Zastosowanie nanomateriałów węglowych w elektronice 47 3.1. Metody otrzymywania elementów i układów elektronicznych z zastosowaniem nano­materiałów węglowych 48 3.2. Wykorzystanie specyficznych właściwości nanomateriałów węglowych w zastosowa­niach elektronicznych i pokrewnych 50 3.2.1. Tranzystory i układy scalone zawierające nanorurki węglowe 50 3.2.2. Elektrody transparentne i ogniwa fotowoltaiczne zawierające nanorurki węglo­we 53 3.2.3. Tranzystory grafenowe 55 3.2.4. Grafen w elektrodach transparentnych i ogniwach fotowoltaicznych 57 4. Elektronika drukowana oparta na nanomateriałach węglowych 61 4.1. Proces tworzenia drukowanych warstw elektronicznych 62 4.1.1. Problemy związane z dyspersją nanomateriałów węglowych 62 4.1.2. Techniki dyspersji stosowane w wytwarzaniu kompozytów z nanomateriałami węglowymi 66 4.1.3. Metody segregacji, funkcjonalizacji i środki powierzchniowo czynne stosowa­ne dla polepszenia właściwości kompozytów 70 4.1.4. Właściwości reologiczne kompozycji z nanomateriałami węglowymi 71 4.1.5. Nanoszenie i utwardzanie 74 4.2. Właściwości warstw z nanomateriałami węglowymi stosowanych w elektronice 79 4.2.1. Przewodność elektryczna 79 4.2.2. Właściwości mechaniczne i elektromechaniczne 87 4.3. Drukowane tranzystory 90 4.4. Elektrody transparentne 91 4.5. Czujniki i warstwy aktywne 99 4.6. Inne zastosowania nanomateriałów węglowych w drukowanej elektronice 102 5. Perspektywy i problemy związane z rozwojem technologii elektroniki drukowanej z zasto­sowaniem nanomateriałów węglowych 109 5.1. Wydajność układów elektronicznych 109 5.2. Urządzenia elastyczne i rozciągliwe 111 5.3. Techniki wytwarzania przyrostowego (druk 3D) i układy przestrzenne 112 5.4. Układy na podłożach papierowych 115 5.5. Zastosowania tekstroniczne i elektronika osobista 116 6. Podsumowanie 118 Ważniejsze skróty i akronimy 121 Skorowidz 124 Bibliografia 130