（來源：Shawn Hempel）

電子電路，無論是簡單電路形式還是更先進的印刷電路板 (PCB) 形式，對于實現當今的許多技術都至關重要。最初是一種傳輸電子為簡單設備供電的方式，現已發展成為一項高科技事務，電路板變得越來越小，效率越來越高，以滿足消費者對更高功率和更小電子設備的需求。

下一代 PCB 和電路需要新的進步來滿足需求，過去幾年納米技術的使用幫助生產了當前一代的電路模塊。它將在未來幾年繼續這樣做。在這里，我們將探討納米技術在推進電路設計和開發方面的作用。

改善現狀

盡管許多現有材料被認為是電路板設計的主要材料，但自上而下的制造方法存在尺寸限制。這就是納米技術的用武之地。首先，許多先進的自上而下的納米加工技術使 PCB 表面的整體尺寸和圖案更小。

然而，即使是自上而下的納米制造方法也有尺寸限制，因此納米技術也有助于從頭開始創建電路板，例如逐個原子地構建電路板，以創建比自上而下的方法小得多的電路板。以這種方式構建原子結構和設備被稱為自下而上的方法，并將成為滿足更小、更先進的 PCB 和更復雜電路要求的有用工具。

由于納米技術而得到改進的不僅僅是 PCB 的尺寸。集成到 PCB 中的組件在尺寸和性能方面都發生了革命性的變化。最好的例子之一：晶體管。許多受納米材料啟發的晶體管因其增強的性能和小于平均尺寸而被用在電路板上——這意味著更多的晶體管可以集成到定義的區域中，從而提高 PCB 的速度、功率和功能。

納米涂層的使用

在某些情況下，如果電路足以滿足預期的作用，則重新發明電路是不可行的，因為許多設備不需要增強的性能。然而，一些可能被認為技術含量較低的應用程序通常處于可能被損壞的環境中（例如環境、遠程和化學過程監控應用程序）。在這些情況下，納米材料也可以以電子涂層的形式提供幫助。

盡管電子涂層已經存在多年，但那些利用納米材料作為活性材料的涂層往往在 PCB 表面上更薄（因此沒有那么厚）。它們也更符合 PCB 的復雜幾何形狀，均勻到納米級，提供更好的性能，并為 PCB 帶來許多不同的效果。在某些情況下，一些納米涂層用于保護 PCB 免受各種環境因素的影響，例如沖擊、磨損和水/濕氣。相比之下，其他的用于消散設備內可能產生的任何局部熱量（例如熱點）。其他用于增強 PCB 和與其相連的任何組件（導電涂層）的導電性。所以，在很多方面，

新穎的電路方法

除了通過先進的制造和涂層方法創建和改進平均電路外，納米材料還被用于在傳統材料無法實現的領域創建電路，即用于可穿戴和柔性電子設備的柔性電路。大多數用于傳統電路的材料都是無機的。但對于這些電路領域，使用的大多數納米材料都是有機的，例如導電聚合物和石墨烯。一個奇怪的無機例子也在使用中，銀納米線是主要的例子。

如果沒有先進的納米材料制造和設計，這種方法是不可能實現的。柔性電路正被用于多個應用領域，包括柔性電話、健康和健身監測設備、射頻 (RF) 身份標簽以及各種傳感器。納米材料也被用于制造可印刷的專業導電油墨。這些發展將 PCB 的面積提升到了新的高度，因為許多 PCB 可以使用噴墨打印機創建。

除了用于獨立可穿戴電子產品的電路外，納米材料還可以用作電子紡織品 (e-textiles) 的電路。在這些情況下，納米材料被集成到紡織品中，充當導電管道，為嵌入紡織品中的設備供電——可以是純形式的納米材料復合纖維，也可以是導電涂層，具體取決于預期應用、納米材料的類型，以及在電子紡織品中供電的設備。

結論

電路和印刷電路板 (PCB) 一直在進步以提高其性能和尺寸以滿足現代社會的需求。納米技術提供了一種通過先進的制造方法和納米涂層方法改進現有電路的方法。納米技術還創造了其他方法不可能實現的電路解決方案——例如可穿戴和柔性電子產品中的柔性電路。總的來說，納米技術和納米級制造方法的進步幫助電路達到了今天的水平，納米技術很可能在未來的電路設計中發揮越來越大的作用。

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