集成纸电子技术：在一张纸上实现高度可定制的电阻器、超级电容器和晶体管电路
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这项工作的主要目标是开发一种经济高效，环保，全纸，一次性应用的设备，可以通过焚烧或生物降解轻松安全地处置。所有电子元件均以纸质为基础，并集成在纸质印刷电路板（PCB）上，创新地为绿色电子平台提供了现实实用的解决方案。特别是，讨论了在单张纸上和厚度内同时实现非常可调电阻（20Ω至kΩ）、超级电容器（3.29mF）和电解质门控场效应晶体管的方法。每个电子元件都完全集成到功能化的纸张区域中，并表现出良好的电活性，可调节性，灵活性和可处置性。一个简单的放大器电路在一张纸的小面积和厚度内成功演示，显示了组件的多功能性以及并行执行其制造工艺的能力，以实现高效快速的开发。
废弃的电子设备，如手机，是快速增长的废物来源。缓解这个问题的一种方法可能是使用由可再生资源制成且易于负责任地处理的组件。在ACSAppliedMaterialsInterfaces上报道的纽约州立大学宾厄姆顿分校的一个研究团队已经创建了一个原型电路板，该电路板由具有完全集成的电气元件的薄纸制成，可以燃烧或降解。
大多数小型电子设备包含由玻璃纤维，树脂和金属布线制成的电路板。这些电路板不易回收，而且相对笨重，因此不适合用于护理点医疗设备、环境监视器或个人可穿戴设备。一种选择是使用纸质电路板，它应该更容易处理，更便宜，更灵活。然而，目前的选择需要专门的纸张，或者它们只是将传统的金属电路元件安装在一张纸上。相反，SeokheunChoi教授及其同事希望开发易于制造的电路，并将所有电子元件完全集成到板材中。
该团队设计了一种基于纸张的放大器类型电路，其中包含电阻器，电容器和晶体管。他们首先使用蜡以简单的图案将通道打印到一张纸上。在将蜡熔化以使其浸入纸张后，该团队打印了半导电和导电油墨，这些油墨浸入了未被蜡阻挡的区域。然后，研究人员丝网印刷了额外的导电金属部件，并将凝胶基电解质浇注到片上。
测试证实电阻器、电容器和晶体管设计运行正常。最终的电路非常灵活和薄，就像纸一样，即使在添加组件后也是如此。为了证明电路的可降解性，该团队表明整个装置在着火后迅速燃烧成灰烬。研究人员表示，这代表了生产完全一次性电子设备的一步。
可大规模制造纸基集成电路的工艺流程。
作者点评：
“虽然银或其他金属可能会被微生物氧化以进行生物降解，但它可能需要时间并且对环境有害，”SeokheunChoi教授说。“显然，在生态友好性方面，我们的整个纸质电子产品将比使用现成的不可生物降解电子元件的传统技术要好得多。我的下一项工作是用可生物降解的金属取代那些不可生物降解的金属。”