Новая модификация «печатной» технологии создания электронных компонент, выполненная корейскими учеными, привела к созданию дешевых устройств, которые в будущем могут изменить способ нашего взаимодействия с привычными объектами. При цене в несколько копеек за элементарный объект, схема создается путем нанесения различных наночернил на полимерную подложку.

Подобные электронные схемы могут быть размещены практически на любых объектах, в частности, на ценниках в магазинах, логотипах и товарных знаках продуктов. Это позволит потребителю прочитать информацию о товаре с помощью одного простого движения.

Технология, позволяющая быстро считывать информацию или даже осуществлять денежные операции, уже реализована; она получила название ближнеепольных коммуникаций (near-field communication, NFC). Технология NFC во многом напоминает QR-коды, позволяющие сфотографировать смартфоном штрих-код квадратной формы на сайте или в объявлении, и получить необходимую информацию по закодированной ссылке.

Разница QR-кодов и NFC в том, что последнем случае метка – это не просто напечатанное изображение, а компьютерный чип, питание которого должно обеспечиваться при помощи постоянного напряжения.

Однако предложенная учеными из Sunchon National University и Paru Printed Electronics Research Institute (Южная Корея) методика производства чипов для ближнепольных коммуникаций позволит в будущем быстро и просто распространить эту технологию в мире, поскольку она дает возможность отказаться от необходимости питать NFC-метки.

Реализованная конструкция, представляющая собой в буквальном смысле напечатанную электрическую схему, может быть легко воплощена в самых обычных бытовых предметах, так что они смогут использовать технологию беспроводной передачи информации на потребительские смартфоны.

Созданная схема представляет собой ректену, совмещающую в себе преимущества антенны и выпрямителя. В рамках своей работы ученые «напечатали» ректены на рулоне пластиковой пленки, причем разработанный процесс позволял воспроизводить устройства со скоростью 8 метров в минуту. Для печати использовались 5 различных типов «электронных» чернил: проводящие чернила на основе наночастиц серебра – для антенны и электродов, полупроводниковые чернила из оксида цинка для активного слоя диода, чернила на основе алюминия для верхнего электрода диода, диэлектрические чернила из BaTiO₃ (вещества с высокой диэлектрической постоянной) для создания непроводящего слоя конденсатора, а также непроводящих чернил на основе эпоксидной смолы для изолирующего слоя.

Исследования показали, что

подобные ректены способны получать питание прямо от принимаемых радиоволн (излученных мобильным телефоном), преобразуя переменный ток в постоянный. К примеру, созданные в рамках эксперимента устройства способны получить как минимум 0.3 Вт мощности от переменного тока с частотой 13.56 МГц. Данной мощности хватит для излучения обратного сигнала, содержащего полезную информацию. Это означает, что напечатанная «метка» будет «самодостаточной»: все, необходимое для обмена информацией, будет располагаться на ограниченной площади и не потребует дополнительных сменных элементов питания.

По сравнению с существующими NFC-технологиями,

новая методика, предложенная корейскими учеными, выигрывает по цене, т.к. позволяет осуществлять печать с высокой скоростью. Кроме того, в чип могут интегрироваться дополнительные функции без существенного увеличения затрат на производство.

Подробные результаты работы ученых опубликованы в журнале Nanotechnology.