ПЕЧАТНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

горных работ с учетом производительности оборудования, запасов полезных ископаемых и других факторов.

Управление производством:

Оптимизация работы горной техники: Использование систем машинного обучения для оптимизации режимов работы экскаваторов, самосвалов, буровых установок и другого оборудования с целью повышения производительности и снижения расхода топлива.

Автоматизация процессов погрузки и транспортировки: Внедрение автономных самосвалов и других роботизированных систем для автоматизации транспортировки горной массы.

Мониторинг и контроль технологических процессов: Использование датчиков и систем ИИ для контроля за параметрами технологических процессов обогащения и переработки полезных ископаемых.

Обеспечение безопасности:

Прогнозирование и предотвращение аварий: Использование алгоритмов машинного обучения для анализа данных с датчиков и прогнозирования возможных аварийных ситуаций (например, обрушение горных пород, выбросы газа).

Мониторинг состояния оборудования: Предиктивное техническое обслуживание на основе анализа данных с датчиков для предотвращения поломок оборудования и снижения рисков аварий.

Распознавание опасных ситуаций: Использование систем компьютерного зрения для распознавания опасных ситуаций на рабочей площадке (например, нахождение людей в опасной зоне).

В перспективе ожидается дальнейшее развитие технологий ИИ в горном деле, включая разработку более сложных алгоритмов, создание автономных роботизированных систем и интеграцию ИИ с другими цифровыми технологиями, такими как цифровые двойники и интернет вещей.

Список использованной литературы:

1. Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект: современный подход. — М.: Вильямс, 2006.

2. Гусев Д.А. Нечеткая логика: теория и приложения. — М.: Физматлит, 2003.

© Реджепов А., Бабаев А., Бакыев Дж., 2025

УДК 621.382

Соловьев А.И.

инженер-программист ВСМ-Сервис, магистр ГУАП г. Санкт - Петербург, Россия Токмакова Е.А. бакалавр ГУАП, г. Санкт - Петербург, Россия Бутенина Д.В.

канд. физ. - мат. наук, доцент, доцент кафедры прикладной математики ГУАП,

г. Санкт - Петербург, Россия

ПЕЧАТНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА Аннотация

В статье дается краткое изложение основных особенностей процессов создания и использования печатной электроники. Объясняются ее преимущества по сравнению с традиционной. Анализируются

возможные трудности, связанные с технологиями изготовления электронных компонентов. Рассматриваются перспективы применения в различных областях, в том числе в домашней электронике.

Ключевые слова

печатная электроника, гибкие дисплеи, электронные чернила, многослойная печать.

Возможность применения процессов полиграфии для изготовления электронных компонентов активно исследуется с начала этого столетия. Эти процессы для мира электроники, безусловно, новы, и технологии формирования компонентов отличаются от традиционных [1].

В современном мире сложилось, как минимум, две парадигмы технических процессов производства электроники: традиционная и печатная. Печатную электронику чаще всего используют тогда, когда изделий должно быть много, а их себестоимость — низкой.

Печатные технологии делятся на листовую и рулонную. Листовые методы, такие как струйная и трафаретная печать, лучше всего подходят для высокоточной работы при небольших объёмах. Ротогравюрная, офсетная и флексографская печати более приемлемы при больших объёмах производства, например, при изготовлении солнечных батарей, когда достигается производительность 10 000 квадратных метров в час (м2/ч). В то время как офсетная и флексографская печати используются главным образом для неорганических и органических проводников (последняя также и для диэлектриков), ротогравюрная печать, благодаря высокому качеству слоёв, особенно подходит для органических полупроводников и переходов полупроводник-диэлектрик в транзисторах. В сочетании с высоким разрешением ротогравюрная печать подходит также для неорганических и органических проводников. Органические полевые транзисторы и интегральные схемы могут быть полностью изготовлены с помощью серийных методов печати [2].

Изобретатели из Саарского университета и Института информатики общества Макса Планка (Германия) показали, как можно печатать гибкие тонкие одно- или двухсторонние цветные сенсорные дисплеи на бумаге и других материалах. В отличие от обычного производства гибких/сенсорных дисплеев данный способ не требует сложного оборудования. Дисплеи можно печатать в домашних условиях с помощью струйного принтера и стандартных графических редакторов. Сравнение печатной и традиционной электроник представлено на рисунке 1.

Рисунок 1 — Сравнение печатной и традиционной электроник

Единственное, что требует данная технология — это специальные чернила и строгая очерёдность нанесения слоёв при печати:

— слой проводника из серебра;

— слой диэлектрика;

— слой люминофора;

— прозрачный проводник.

Два слоя проводников заключают между собой слой люминофора, который светится, когда заряд проходит через чернила. Толщина дисплея — от 120 мкм (0,12 мм). Дисплей может содержать высокодетализированные сегменты с разрешением, сопоставимым с разрешением лазерной печати в 250 dpi. Чтобы сделать дисплей двусторонним, достаточно перевернуть поверхность и повторить процесс [3].

Рисунок 2 — Применения технологии печати гибких сенсорных дисплеев

Задача состоит в том, чтобы пойти дальше в домашней печатной электронике. Метод печати дисплеев позволяет распечатать многие электронные компоненты. Можно создать техпроцесс, когда в принтер с системой непрерывной подачи чернил (СНПЧ) будут заправлены, вместо обычных чернил, чернила четырёх типов:

— металлосодержащие;

— содержащие полупроводник p-типа;

— содержащие полупроводник n-типа;

— содержащие люминофор.

Далее, после создания в графическом редакторе послойной схемы электронного компонента в цветовой модели CMYK, четыре канала которой будут соответствовать четырём типам чернил, осуществляется послойная печать данного компонента на плёнке, предотвращающей впитывание чернил в запечатываемую поверхность. Между слоями проводников необходимо печатать слой диэлектрика с прорезями для перемычек между слоями. В качестве слоя диэлектрика можно использовать один из типов полупроводников.

Многослойная печать, однако, сопряжена с рядом трудностей. Так, например, с увеличением количества слоёв повышается хрупкость изделия. Кроме того, при печати в несколько слоёв стоит учитывать погрешность повторной печати по уже запечатанной поверхности, беря во внимание свойства красок, которые нужно тонко подбирать по совместимости и просушивать после печати каждого нового слоя. Сложность подобной печати состоит ещё и в том, что химический состав доступных в продаже специализированных чернил скрывается, а потому их точные электрические характеристики неизвестны. Технология печати люминофором также нова и пока скрыта.

Однако, несмотря на трудности, с которыми можно столкнуться в процессе создания печатной электроники дома, доступность печати электронных компонентов в отсутствии сложного оборудования очень заманчива, а потому оправдывает необходимость экспериментов и «толстый» техпроцесс (толщина «пикселя», печатаемого на принтере, измеряется в микрометрах, а не нанометрах, которые доступны промышленности).

Печатная электроника уже используется или рассматривается к применению для:

— меток радиочастотной идентификации (RFID);

— мониторинга;

— хранения данных;

— дисплеев и визуальных эффектов;

— игрушек;

— тонкоплёночных солнечных элементов [4].

В заключение следует отметить, что в России долгое время сфера печатной электроники практически отсутствовала. Однако 29 ноября 2023 году по инициативе АО «Гоззнак» ряд крупных компаний подписали соглашение о взаимодействии в области гибкой электроники, что должно послужить началом развития новой отрасли промышленности [5]. Список использованной литературы:

1. Шурыгина В. Печатная электроника: Что это такое, как она создаётся, чего от неё ждать? Часть I / В. Шурыгина // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. — 2010. — №3. — С. 2-9.

2. Blayo A. Printing Processes and their Potential for RFID Printing/ A. Blayo, B. Pineaux // Joint sOC-EUSAI Conference (Grenoble, October 2005). — 2005. — P. 27-30.

3. Немцы изобрели способ печатать гибкие сенсорные дисплеи на обычном принтере [Электронный ресурс] / URL: https://habr.com/ru/company/madrobots/blog/239605 (дата обращения 11.04.2019).

4. Печатная электроника [Электронный ресурс] / URL: http://machinepedia.org/ index.php/ Печатная_электроника (дата обращения 12.04.2019).

5. Электроника должна быть гибкой. В России формируется новая отрасль промышленности [Электронный ресурс] / URL:https://mashnews.ru/elektronika-dolzhna-byit-gibkoj.-v-rossii-formiruetsya-novaya-otrasl-promyishlennosti.html (дата обращения 10.01.2025).

© Соловьев А.И., Токмакова Е.А., Бутенина Д.В., 2025

УДК 62

Экиева Г.,

Преподаватель,

Университет инженерных технологий Туркменистана имени Огуз хана,

Ашхабад, Туркменистан Яванов А., Преподаватель,

Туркменский государственный университет имени Махтумкули,

Ашхабад, Туркменистан

SMART-ТЕХНОЛОГИИ в промышленно-гражданском строительстве

Аннотация

В статье рассматривается применение smart-технологий в промышленно-гражданском строительстве (ПГС). Анализируются ключевые направления цифровизации отрасли, включая использование BIM (Building Information Modeling), IoT (Internet of Things), искусственного интеллекта (ИИ), больших данных (Big Data), 3D-печати и других инновационных решений. Оцениваются преимущества внедрения smart-технологий для повышения эффективности строительства, снижения затрат, улучшения