Kisel-organiska självförsörjande hybridsystem
- Diarienummer
- SE13-0045
- Start- och slutdatum
- 140301-201231
- Beviljat belopp
- 31 765 825 kr
- Förvaltande organisation
- Linköping University
- Forskningsområde
- Informations-, kommunikations- och systemteknik
Summary
Nya utmaningar och möjligheter i vårt samhälle, relaterade till säkerhet, miljö och hälsa, kräver en distribuerad teknologi för övervakning, detektion och kommunikation. Här föreslås elektroniska etiketter som kombinerar kisel-chip (Si) med tryckt elektronik (TE); målet är inriktat på att tvinna fördelarna hos dessa båda teknologier. Den resulterande plattformen kombinerar avancerad signalbehandling, minne och kommunikation (Si) med tryckt elektronik på stora ytor med flexibilitet, sensorer och teckenfönster/bildskärm (TE). Genom att flytta ut en del av funktionalitet från kiselkretsen till TE system möjliggörs en reducering av antalet kontaktpaddar på Si vilket reducerar kostnaden för systemet avsevärt. Vårt vetenskapliga arbete riktas emot att vidareutveckla egenskaperna och funktionen hos det mest framgångsrika organiska elektronikmaterialet PEDOT (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)). Specifikt kommer vi att utveckla organiska transistorer, och kretsar, med förbättrad prestanda för administration av signaler och för fördelning av effekt på etiketten. Vidare utvecklar vi en ny form av superkapacitanser vilka innehåller energiomvandling. Dessa komponenter integreras sedan till kretsar och system för att koppla samman en rad olika tryckta komponenter med Si-chip. Vår föreslagna teknologiplattform kommer att möjliggöra elektroniska etiketter vilka innehåller olika sinnen som kopplas till internet för radikalt nya applikationer.
Populärvetenskaplig beskrivning
Vårt samhälle möter nya utmaningar och möjligheter som relaterar till säkerhet, miljö och hälsa vilket kräver en distribuerad teknologi för övervakning, detektion och kommunikation. I det föreslagna projektet avser vi att ta fram en teknologiplattform som t ex kan användas för billiga smarta etiketter, d v s, etiketter med funktionaliteter såsom sensorer, displayer, energiförsörjning och kommunikation. För att få dessa funktionaliteter kommer vi att kombinera kiselteknologi med tryckt elektronik. Målet är inriktat på att tvinna fördelarna hos dessa båda teknologier. Kisel är dock en dyr teknologi som inte lämpar sig för denna typ av etiketter. Kostnaden styrs i huvudsak av kiselytan som till största del upptas av kontaktpaddar. Genom att flytta ut den del av funktionalitet från kiselkretsen som kräver många anslutningar till kretsar baserade på tryckt elektronik möjliggörs en reducering av antalet kontaktpaddar på kisel vilket i sin tur reducerar kostnaden för systemet avsevärt. Den resulterande plattformen kombinerar avancerad signalbehandling, minne och kommunikation baserat på kisel med tryckt elektronik på stora flexibla ytor med sensorer och displayer. Vårt vetenskapliga arbete riktas emot att vidareutveckla egenskaperna och funktionen hos det mest framgångsrika organiska elektronikmaterialet PEDOT. Inom projektet kommer vi att utveckla de organiska transistorer och kretsar som behövs för att kunna trycka delar av den elektronik som idag finns i kiselkretsen. För att hantera en del av energiförsörjningen kommer vår plattform också att innehålla komponenter (superkapacitanser) som kan lagra energi som skördas från t ex solceller eller termoelektriska element. Vår föreslagna teknologiplattform kommer att möjliggöra elektroniska etiketter vilka innehåller olika sinnen som kopplas till internet för radikalt nya applikationer.