Origami, el conocido arte japonés del plegado de papel, genera estructuras tridimensionales complejas a partir de papel bidimensional plano. Si bien la creación de un cisne de papel puede resultar intrigante, la idea de crear circuitos 3-D basados ​​en principios de diseño similares es simplemente alucinante. Esta investigación que suena a ciencia ficción es un proyecto que Jiwoong Park y sus colegas de la Universidad de Chicago han estado desarrollando durante los últimos años.

El enfoque de Park en la síntesis a gran escala y la fabricación de dispositivos utilizando materiales ultradelgados ha llevado a mejoras en los modelos 2-D y la introducción de dispositivos 3-D integrados verticalmente. Presentará los detalles de la construcción de su circuito y sus posibles aplicaciones en el 64th International Symposium &Exhibition de AVS, que se llevará a cabo del 29 de octubre al noviembre. 3, 2017, en Tampa, Florida.

Usando materiales atómicamente delgados, Park sintetiza circuitos integrados a gran escala que se pueden unir lateralmente para formar un módulo 2-D. En su proyecto más reciente, su equipo ha integrado verticalmente estos módulos 2-D para producir pilas 3-D.

Los circuitos se han desarrollado tradicionalmente utilizando plataformas de sustrato voluminosas, como el silicio, y hasta hace poco no podían funcionar de forma independiente. Los circuitos basados ​​únicamente en materiales atómicamente delgados liberan a la investigación de estas limitaciones convencionales. La combinación de varios bloques de construcción ultradelgados también permite la integración de diferentes propiedades eléctricas y térmicas dentro del mismo circuito, funcionalidad que aumenta exponencialmente.

"Para nuestra investigación, Primero generamos papel atómicamente delgado con diferentes colores que representan diferentes componentes eléctricos, óptico, o propiedades térmicas. Los combinamos en la dirección lateral, equivalente a coser. Los apilamos uno encima del otro, que es la integración vertical. Al hacerlo, intentamos desarrollar a gran escala, Circuitos integrados en pleno funcionamiento que utilizan estos materiales atómicamente delgados como bloques de construcción 2-D o papel de color, "Dijo Park.

El uso de estos materiales ultrafinos, a diferencia de los componentes y recursos típicos, permite un circuito más pequeño, pero sorprendentemente no uno que sea microscópicamente pequeño y, por lo tanto, difícil de manipular. Los ingredientes 2-D están ensamblados de tal manera que se pueden ver con un simple microscopio óptico o incluso a simple vista y se pueden manipular en consecuencia.

Las aplicaciones potenciales de esta tecnología también son amplias. Similar a la forma en que el plegado se aplica a los objetos que se utilizan en la vida diaria, como paraguas o paracaídas, Los circuitos integrados podrían contener una gran superficie en un volumen relativamente condensado. La funcionalidad en este contexto podría aplicarse a un conjunto diverso de nuevos dispositivos utilizando las capacidades de los circuitos condensados.

"Lo que nos interesa desarrollar es este mecanismo para tomar todas estas superficies y elementos de dispositivos y plegarlos en espacios reducidos. A nuestra señal, queremos que se implementen en superficies de funcionamiento realmente grandes, "Dijo Park.