Будущее электроники: традиционное или альтернативное

The Future of electronics: Traditional or alternative

Введение.

  Энергетика и экология. Две эти важнейших сферы жизни человека тесно взаимосвязаны. Известно, что все энергетические ресурсы делятся на исчерпаемые и неисчерпаемые. Если затронуть сферу электроники в производстве различных энергетических систем, мы можем увидеть большое потребление неорганических материалов, получение которых также не сулит нашей экологии ничего хорошего. Например, висмут – вещество, широко распространенное в производстве полупроводниковых материалов, и, в частности, для термоэлектрических приборов, вреден для природы.

  Появляется проблема экотоксичности многих материалов, используемых в производстве сферы энергетики, и дефицита неорганических материалов. Исходя из настоящей обстановки и растущих рисков глобальных экологических катастроф перед человечеством в целом, и передо мной в частности стоит цель исследовать возможные или, по возможности, найти новые органические альтернативы традиционным методам в производстве и материалам, используемым в нем.

Несомненно, работа будет актуальна для конструкторов и проектировщиков, муниципальных, и федеральных представителей министерства энергетики и экологии и для всех неравнодушных к проблеме загрязнения окружающего мира людей.

Что уже используется, и какое будущее у органической электроники?

На данный момент в электронике из органических веществ больше всего используется углерод в разных его проявлениях: молекулы, различные соединения и вещества, которые человек получает из углеводородов: начиная от масел и заканчивая пластмассой. Используются такие вещества не только в качестве проводящих материалов, но и непроводящих. Например, пластиковые полимеры служат изоляцией для токоведущих частей.

Прежде всего органика в электронике нашла свое применение в светодиодах на экранах смартфонов. На данный момент это направление лучше всего развито компанией Apple, которая использует дисплеи Retina. Их преимущество заключается в большей экономичности и меньшем напряжении на глаза.

Ещё 10 лет назад мы радовались первым бюджетным смартфонам и мечтали о том, как было бы здорово, например, завернуть планшет или телевизор в сумку, то сейчас уже производятся и продаются телефоны с гибкими экранами. В этом направлении лидирует английская компания Plastic Logiс. Этот экран снабжён системной платой на органических транзисторах и отличается своей тонкостью и удивительной гибкостью.

Но и это не все нововведения. В скорейшем будущем будут вводиться органические фотоэлектрические устройства, в большей степени органические солнечные элементы. В их производстве в основном будут использоваться полимеры, преимущество которых заключается в безусловно отличной способности поглощать свет, даже при условии малого размера элемента (до нескольких нанометров). Тем самым человек сможет уменьшить размеры солнечных батарей и сэкономить как на территории и обслуживании, так и увеличить КПД и мощность, вырабатываемую СЭС. Перспектива индивидуального энергооснащения домов и даже квартир становится всё более реальной.

На данный момент ведутся разработки электронной кожи и мышц, которые будут реагировать на импульсы головного мозга. Неудивительными станут и нервы, которые можно будет имплантировать вместо поврежденных. Гибкие экраны также будут развиваться, и вполне реальной станет возможность сворачивать смартфоны, планшеты и телевизоры в небольшие рулоны и сделать их более компактными.

Заключение

Энергетика – это сфера жизни человека, которая будет актуальна и востребована абсолютно всегда, ведь все устройства работают на электричестве. Проблема нехватки различных материалов, а также их токсичности в процессе получения, производства и эксплуатации заставляет задуматься о внедрении в производство альтернативных ресурсов и веществ.

  Plastic Logiс, Apple, Retina и другие ведущие компании усиленно занимаются разработками новых методик и поиском пока ещё неиспользуемых органических материалов, которые в будущем найдут свое применение в электронике и не только.

Данные вещества будут использоваться не только в узких направлениях энергетики, но и в медицине, транспорте и быту. В период нехватки множества ресурсов человечество перейдет на органику и почти полностью откажется от традиционных методов, которые в скором времени уйдут в историю. А когда это произойдет, зависит от каждого ученого в отдельности и научного сообщества в целом

Источники литературы:

  1. Органическая электроника [Электронный ресурс]. Режим доступа – https://www.hmong.press/wiki/Organic_electronics (20.09.21).
  2. От имитации кожи до человекоподобных роботов: как работает органическая электроника [Электронный ресурс]. Режим доступа – https://hightech.fm/2020/10/07/organic-electronics (20.09.21).
  3. Органическая электроника [Электронный ресурс]. Режим доступа – https://postnauka.ru/faq/9617 (20.09.21).
  4. Органическая электроника — сказка или реальность? [Электронный ресурс]. Режим доступа – https://phys.msu.ru/rus/about/sovphys/ISSUES-2016/06(122)-2016/25255/ (21.09.21)