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印出來的 CNT 電晶體電路可製作更便宜的 OLED 顯示器

only-perception
・2012/01/12 ・1004字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 560 ・八年級

雖然彈性 OLED 已開始在某些手機上現身,不過這項技術仍太過昂貴以致於無法廣泛用於消費性電子產品中。在其中一項要使「低成本、大量生產」的 OLED 顯示器成為可能的最新嘗試中,研究者製造出第一個完整的薄膜電晶體電路,以奈米碳管(CNT)溶液印製而成,供顯示器電子零件使用。他們發現這些電路不僅容易製造,且連結到 OLED 時,運作起來如同優秀的電流開關。

這些被印出來的電晶體電路是由一個屬於 UCLA、Aneeve Nanotechnologies(位於 UCLA 的新興公司)以及洛杉磯南加大(USC)的研究團隊所開發。他們的研究發表在最近一期 Nano Letters 上。

雖然其他小組曾印出 CNT 電晶體,不過這是研究者首度成功地印出「完整的」電晶體電路:不僅只有 CNTs,還包括金屬、聚合物以及其它所有元件(都是用印的)。在辦到這件事的同時,該研究也首度證明一種全印製 CNT 製程(fully printed CNT process)可用來製造一個完整的電路。

全印製 CNT 電晶體滿足「以低成本大量製造 OLED 顯示器」的二項關鍵要素:他們使用一種廉價、快速且簡單的製程(噴墨列印),以及他們使用具有優良電氣特性的材料(CNTs)。

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“與其它有機半導體材料相比,CNTs 更加穩定,” 來自 Aneeve Nanotechnologies 以及 UCLA 的 Kosmas Galatsis 表示。”它們具有優異的電子特性與電晶體效能。” 為了印製背閘極式(back-gated)薄膜電晶體,研究者使用一種商業化的銀奈米粒子溶液來印出源極與汲極電極。利用一種他們先前所開發的半導電性單壁奈米碳管(SWCNT)配方,他們印出了通道(channel)。測試證明這些印出來的 SWCNT 電晶體其所展現出來的效能與利用更加昂貴的光微影技術製成的 SWCNT 電晶體相當。

在他們研究的第二部份裡,研究者將二個印出來的 SWCNT 電晶體連接到一個 OLED 上,並利用它們來切換 OLED 的開與關。電晶體優異的載流能力(current carrying capacity,譯註:即最大負載電流)使它成為一種理想的 OLED 顯示器背板元件。

藉由添加一層包含 LiClO4(過氯酸鋰、高氯酸鋰)的聚乙烯亞胺(polyethylenimine,PEI)到背閘極式 SWCNT 電晶體的 CNTs 上頭,研究者能製造出一種頂閘極式(top-gated)電晶體。他們接著將這種電晶體印到柔軟的 Kapton 材料上,證明將之用在可撓式電子產品上的潛力。

身為第一個以 SWCNT 溶液為 OLED 顯示器印出完整電晶體電路的示範,這些研究結果指出,基於奈米碳管的電子零件能為 OLED 顯示器的大量商業化鋪路。

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“我們的計畫是要繼續開發這種製程的可縮放性與可製造性,” Galatsis 表示。”我們計畫要在二年內印製出產品。商業化將需要更大型生產夥伴的參與。”

資料來源:PHYSORG:Printed CNT transistor circuits may lead to cheaper OLED displays[December 6, 2011]

轉載自only-percpetion

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only-perception
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妳/你好,我是來自火星的火星人,畢業於火星人理工大學(不是地球上的 MIT,請勿混淆 :p),名字裡有條魚,雖然跟魚一點關係也沒有,不過沒有關係,反正妳/你只要知道我不是地球人就行了... :D
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小鼠研究指「間歇性禁食」可延年益壽——重點不在總熱量,延長用餐間隔才是重點!

台灣科技媒體中心_96
・2021/10/24 ・2679字 ・閱讀時間約 5 分鐘

2021 年 10 月 18 日,國際期刊《自然醫學》(Nature Medicine)公開的一篇研究論文,探討飲食模式和改善生理健康之間的關係。研究將小鼠總共分為五組:(1)自由取食、(2)限制 30% 的熱量攝取,但沒有禁食期、(3)限制 30% 的熱量攝取,半天內給食三次,另外半天禁食、(4)限制 30% 的熱量攝取,每天只給食一次,其他 21 小時禁食、(5)熱量攝取總量不變,但每天禁食 21 小時。

研究運用液相層析質譜儀(Liquid chromatography–mass spectrometry),以及轉錄組分析(Transcriptional profiling)等方法,發現僅「禁食」而沒有減少攝取的總熱量,就足以得到在限制熱量的飲食模式時出現的大部分代謝與核酸轉錄的特徵,以及延長壽命、防止衰弱等健康上的好處。

該研究歸納出以下三大結論:

  1. 過往研究限制熱量攝取的好處時,無法分辨原因是「總卡路里攝取下降」還是「有規律的長時間禁食」。這篇研究協助釐清熱量限制帶來好處的原因,發現單純禁食而並不減少總熱量攝入,就足以達到有助代謝和延緩老化這些健康效果。
  2. 研究是在特定的條件下所觀察到的現象,不同性別及不同品系的小鼠,禁食的效果就不同,無法廣泛推論於不同物種或不同飲食文化的個體。
  3. 禁食很可能是限制卡路里攝取時,可改善健康和長壽所必需的關鍵。如果可以證明適用於人類,未來可能幫助人們在不需要減少卡路里攝取總量的情況下,也能延緩老化、促進健康。
圖/Pixabay

大爆吃再間歇性禁食更健康?仍有待證實

臺大醫學院腦與心智科學研究所教授王培育指出,適當的飲食限制對於促進代謝、預防疾病及延長壽命的益處已是廣為人知。然而在早期用酵母菌、線蟲及果蠅作為實驗對象的研究中,受限於實驗模式,大多是以稀釋食物中的營養成份且自由飲食的方式來觀察飲食限制的好處 [1][2][3]

而在哺乳類中,小鼠或猴子實驗則是以每日一到二次或數日一次的方式,餵食正常食量的 40-80% [4][5],因此,一直以來飲食限制所帶來的好處被認為是降低日常飲食中卡路里的總量所導致。但是這些傳統的觀點在近年來的研究中已是備受挑戰,例如每日限制時間或食物量的餵食或禁食(於幾個小時內自由飲食或吃完定量的食物),也可明顯的達成健康長壽的好處 [6]

所以,重要的究竟是卡路里減量,還是禁食?本篇研究利用特定品系的小鼠,以系統性的方法實驗數種飲食的模式並且分析多種代謝及生理指標。結果顯示適當的禁食,可能是影響健康指標的關鍵,然而這是否意味著大吃大喝但間歇性的禁食是比少量及少餐更好的選擇呢?有待日後有更多的研究證據來說明。

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規律禁食/進食,比總熱量攝取更重要

王培育也指出,這份研究僅使用了兩種品系的公、母小鼠進行研究,便可觀察到飲食限制對於不同性別及兩種品系小鼠的生理反應造成許多的差異,顯示本研究是在特定的條件下所觀察到的現象,無法廣泛推論於不同物種或不同飲食文化的個體。

這份研究提供一個重要的概念,適當的禁食可以達成傳統的飲食限制(禁食加上卡路里減量)對身體健康的好處,因此營養均衡、不必在卡路里上斤斤計較,一樣可能擁有健康長壽。

王培育指出,這份研究詳盡的比較了長期限制總熱量攝取與間歇性禁食,對代謝、老化以及壽命的影響,結果也顯示了有規律的間歇性禁食也許就足以帶給我們健康上的各種好處。這告訴我們,吃什麼、吃多少固然重要,何時吃以及飲食是否規律也許更重要。這結果與上月一篇發表在期刊《自然》(Nature)上的果蠅間歇性禁食實驗結果不謀而合 [7]

這份研究提供一個重要的概念,適當的禁食可以達成傳統的飲食限制(禁食加上卡路里減量)對身體健康的好處。圖/Pixabay

「禁食」才是有助代謝的關鍵

國立中興大學食品暨應用生物科技學系特聘教授蔣恩沛指出,過去許多研究都發現「限時進餐」或「限制進餐量」具有代謝益處,並延長小鼠的壽命。然而這些發現並無法釐清,哪些是純粹因為減少熱量攝入引起的好處,而哪些是因實驗要控制卡路里而無形中施加了禁食所致。

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本研究在小鼠實驗中發現,限制卡路里的飲食方式,促成葡萄糖代謝、虛弱和壽命的各項改善,其實需透過「禁食」來達成。研究推翻了長期以來認為卡路里限制飲食對哺乳動物有益僅是由於減少總熱量攝取的觀點,並強調當中的「禁食行為」才是有助代謝(例如提升胰島素敏感性)和延緩老化這些保護作用的重要原因。

研究結果揭示了我們何時以及吃多少食物,如何調節代謝健康和壽命,並證明每天延長禁食,而不僅僅是減少熱量攝入,可能是熱量限制飲食對改進代謝和延緩老化的原因。過去已有研究表明,延長兩餐間隔對健康有益,本研究結果與過去研究也有相當的一致性。

蔣恩沛表示,人類老化過程中所伴隨的退化過程和疾病,有許多變因,除了攝食量、飲食方式、種類,還有基因、環境因素,甚至腸道菌相,均可能扮演角色,遠比實驗動物複雜。然而可以確定的是,限制熱量攝取可提供代謝上的益處,並可能減緩衰老、延長壽命。

圖/Pexels

本文編譯自科學期刊文章,完整文章來源:

參考資料:

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台灣科技媒體中心_96
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