Американские ученые продемонстрировали простой и дешевый способ создания самособирающихся электронных устройств.

Основа для солнечной панели погружается в сосуд и медленно извлекается уже с правильно вставшими на нужные места компонентами.

Сотрудники Университета Миннесоты оттолкнулись от того, что жидкости на основе масла и воды не смешиваются.

Ранее для самосборки предлагалось использовать влияние силы тяжести. При таком подходе в основе вырезаются углубления, точно соответствующие форме деталей. Компоненты просто вываливаются в жидкость и оседают подобно тому, как это делает песок на дне реки, только в правильных местах. «Мы пытались применить эту идею на практике в течение двух лет, но так и не смогли добиться высокой выработки, — объясняет один из авторов новой методики Хейко Джейкобс. — Тогда мы подумали, что если бы мы могли сосредоточить компоненты на двумерном листе и затем создать какое-то подобие конвейерной системы, то и высокая скорость и высокое качество сборки оказались бы вполне достижимы».

Таким двумерным листом выступила граница между маслом и водой. Основа, как и прежде, была сделана с углублениями, облицованными низкотемпературным припоем. Детали из кремния и золота размеров в несколько десятков микронов получили различные виды покрытия на каждой стороне. На кремниевой стороне оказались гидрофобные молекулы, а на золотой — гидрофильные. В результате, «плавая» между маслом и водой с должным образом подобранной плотностью, компоненты сами выбирают правильную ориентацию. Золотые контакты самостоятельно ложатся на припой, и солнечную панель, состоящую из 64 тысяч элементов, ученым удалось собрать всего за три минуты.

Доказав свою принципиальную правоту, исследователи теперь пытаются понять, насколько маленькими компонентами можно манипулировать таким образом. И насколько большим может быть устройство, собранное этим способом.

Данный подход должен оказаться полезным при работе практически с любым материалом, гибким или твердым, пластиком, металлом или полупроводником.

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Подготовлено по материалам Би-би-си.