В настоящее время формируются две основные группы производимых нанопродуктов – устройства электроники и фотоники и наноматериалы различного назначения.
При этом производство первой группы нанопродуктов – интегральные схемы, светодиоды, фотовольтаические батареи и т. д. – базируется на использовании газофазных технологий, в первую очередь молекулярно-лучевой эпитаксии, которая, если говорить упрощенно, заключается в процессе испарения исходного вещества и его конденсации в вакууме на подложку.
В последние годы наметилась тенденция использования в производстве устройств электроники, фотоники и сенсорики не только газофазных, но и жидкофазных технологий. Эти технологии получили название печатные технологии.
Печатные технологии в простейшей форме включают в себя две стадии: нанесение на подложку жидкой композиции, содержащей низкомолекулярные и высокомолекулярные органические или неорганические вещества, и высушивание нанесенного слоя при комнатной температуре и нормальном давлении. При высушивании нанесенной композиции после удаления растворителя нелетучие компоненты в результате самоорганизации формируют функциональный слой. Нанося последовательно несколько композиций, можно сформировать многослойные структуры и получить функциональные устройства. Во многих случаях композиции содержат функциональные наночастицы.
Основу печатных технологий составляют две различные технологические платформы – roll-to-roll и inkjet технологии. Первая позволяет формировать многослойные функциональные структуры с поверхностью, занимающей сотни квадратных метров, и со скоростью несколько метров в минуту. В то время как inkjet технология позволяет получать функциональные трехмерные, двухмерные или одномерные структуры сложной топологии. Часто в едином технологическом процессе используются обе технологии.
В настоящее время во многих странах активно разрабатываются полимерные светоизлучающие устройства и фотовольтаические батареи, созданные с помощью печатных технологий. Ограниченная номенклатура таких устройств уже появилась на мировом рынке. Можно считать, что сегмент рынка наноиндустрии продуктов печатной электроники активно формируется. Не вызывает сомнения, что в недалеком будущем новые осветительные приборы, основанные на устройствах печатной электроники, со временем вытеснят с рынка освещения полупроводниковую светодиодную технику, которая сегодня начинает конкурировать с энергосберегающими лампами и лампами накаливании. Ключевые достоинства полимерных светоизлучающих материалов – их низкая себестоимость и возможность формировать большие светящиеся поверхности.
Особым достоинством этих материалов является и то, что полимерные светоизлучающие материалы имеют высокую степень прозрачности в видимом диапазоне. Это позволит создать в будущем оконные стекла, выполняющие функцию осветительного прибора в ночное время.