Гибкая электроника. Часть 1(8)
«Наносвод» — подкаст, созданный, чтобы давать простые ответы на сложные вопросы об инновационных технологиях и людях, которые их делают.
05 марта 2020
Инновации не заканчиваются на гнущихся смартфонах. Тема гибкой электроники становится особенно актуальной. Как подобные технологии развиваются и внедряются в мире, и почему в нашей стране этой области уделяют особое внимание, расскажут Анатолий Чубайс и Денис Ковалевич в серии выпусков «Наносвода».
Елена Тофанюк: Всем привет, это Наносвод, и мы говорим с Анатолием Чубайсом и Денисом Ковалевичем, генеральным директором и акционером компании «Техноспарк». Сегодня у нас непростая тема — это гибкая электроника. У меня, как у блондинки, она ассоциируется в первую очередь с гибкими смартфонами, представленными китайскими производителями, которые, как мне показалось, провалились в продаже. Что такое вообще гибкая электроника и зачем она нужна?
Анатолий Чубайс: Они
Елена Тофанюк: Зачем это надо? Я смотрю на гибкий смартфон, и не понимаю, зачем его складывать?
Анатолий Чубайс: Я попробую ответить, Денис поможет. Гибкая электроника — это не только экран. Это еще и большой раздел самой электроники. Почему про гибкую электронику лет 10 все говорят, а никак она не рождается? Но
Елена Тофанюк: Бьется?
Анатолий Чубайс: Правильно. Первое — бьется. Иными словами, это риски потребителя. Речь не только об испорченном iPhone, но и о потенциальных травмоопасных вещах, особенно если рядом дети. Второе, стекло — это вес, и третье — это форма. Стекло — оно плоское. А гибкая электроника — это не только гибкость, что само по себе важно, но и отказ от стекла (то есть снятие факторов, связанных с риском). Это не только плоская форма, но и изменяемая. Что из этого всего следует? Есть давно обсуждаемая в электронике идея класса продуктов. Они существуют под названием wearables — носимые. Или, например, встраиваемые в одежду. Это маечка,
Елена Тофанюк: Портрет можно поменять.
Анатолий Чубайс: …можно оперативно поменять этот портрет.
Елена Тофанюк: Это полезно, конечно, надо признать.
Анатолий Чубайс: Это очень практичная история для молодежи. Но экран, встроенный в одежду, это совсем не бессмысленно. А вот никакой экран iPhone встроенный невозможно сделать. Вот что такое гибкая электроника. Это целый класс потенциальных применений, но точно далеко не единственный.
Елена Тофанюк: В чем
Анатолий Чубайс: Я вам привел пример совсем потребительский. А давайте пойдем в профессиональную сторону. Например, ВДВ.
Елена Тофанюк: О как.
Анатолий Чубайс: Например, технические устройства, в том числе рации, которые используются в десанте. Тяжелое, плоское стекло — это довольно серьезное ограничение по весу. Я уже не говорю о том, что стеклянный экран в случае попадания пули мгновенно выходит из строя. А гибкий экран обладает противоположным свойством. В том числе наши конкретные испытанные гибкие экраны после прямого пулевого прострела продолжали сохранять функциональность. Плюс к этому существуют еще дополнительные очень важные эффекты, связанные с энергией. Речь идет о гибкой электронике с так называемыми электрофоретическими экранами, это ридеры. Многие пользуются ридерами, знают, что это такое — это другой тип экрана, который не излучает свет, как обычный iPhone, а отражает. Для потребителя какая разница — отражает или излучает?
Елена Тофанюк: В общем, да.
Анатолий Чубайс: А для профессионала, если экран не излучает, а отражает, это означает многократное снижение энергопотребления. А теперь соедините все три элемента, про которые я сказал.
Елена Тофанюк: Анатолий Борисович, это дорого?
Денис Ковалевич: Хочу добавить еще один факт, связанный с ценой. Еще
Елена Тофанюк: Это, наверное, в перспективе?
Анатолий Чубайс: Очень важная мысль. Я хочу ее прокомментировать. Понимаете, вот…
Денис Ковалевич: Я прошу прощения. Это не в перспективе. Все, о чем я говорю, уже произошло.
Елена Тофанюк: Есть более дешевая технология?
Денис Ковалевич: Да. Более того, все крупные телевизоры сегодня уже делаются не на кремниевой технологии.
Елена Тофанюк: Серьезно?
Денис Ковалевич: Конечно.
Анатолий Чубайс: Вот смотрите: есть традиционная кремниевая технология, есть не кремниевая, в том числе гибкая. Естественно, что первая сегодня в электронике занимает 90% с лишним, а вторая — долю процента или проценты. Эта новая технология гибкой электроники должна найти те ниши, где она эффективнее, чем традиционная. В
Денис Ковалевич: Сто процентов. iPhone не делается на гибком экране. Делают на обычном кремниевом экране.
Анатолий Чубайс: Конечно.
Денис Ковалевич: А вот крупные телевизоры Sharp уже делает.
Анатолий Чубайс: Конечно. Смотрите…
Елена Тофанюк: А те смартфоны, которые сделали с гибким экраном, они были дороже.
Денис Ковалевич: А я объясню почему. Да, Анатолий Борисович.
Елена Тофанюк: Извините.
Анатолий Чубайс: Три вопроса одновременно. Давайте выбирать тот, на который отвечаем. Смотрите, по мере роста этой технологии в объеме и в долях в целом в микроэлектронике, у вас растет серийность. Происходит переход крупных фабов на производство, в том числе экранов, если уж мы про них говорим, хотя это не единственное. Гибкая электроника означает рост серийности. Рост серийности означает апгрейд технологии. Апгрейд технологии означает снижение цены. В этом смысле важно, в какой точке у вас прорвется эта история на рынок в серьезных объемах. Если она прорывается, и вы стоите у истоков, то дальше, помимо фактора применимости к данной нише потребления, будет работать еще фактор дешевизны, о чем говорит Денис. А если уж у вас оба фактора срабатывают вместе, то дальше начинает происходить замещение традиционных продуктов кремниевой электроники новыми продуктами из гибкой электроники. Ровно в шаге от этого мы и стоим. Не нужно думать, что через год исчезнет традиционная электроника, будет заменена гибкой. Так не произойдет. Этот процесс на десятилетия. Но мы считаем с коллегами, что сейчас мир стоит в стартовой точке этой развилки. Ровно поэтому для нас было принципиально важно построить Российский центр гибкой электроники.
Елена Тофанюк: Вы решили эту стартовую точку взять под контроль?
Анатолий Чубайс: Именно так.
Денис Ковалевич: Это, пожалуй, первая российская история, в которой мы не догоняем
Анатолий Чубайс: Мы прекрасно понимаем, что по микроэлектронике Россия точно не является мировым лидером. Да, у нас есть очень важные достижения. В том числе флагман российской микроэлектроники — компания «Микрон», построенная компанией «Система» при поддержке РОСНАНО. «Микрон» освоил сначала размерность 130 нм. Потом 90 нм. Сейчас работает с 65 нм. Это важнейшая часть всего сегмента рынка. Но мир работает с гораздо меньшими размерами. И отставание здесь более чем серьезное. Рискну высказать ужасную мысль. Наверно, меня потом за нее затопчут. Мысль очень простая: вряд ли сегодня-завтра Россия может претендовать на
Елена Тофанюк: Я склонна с вами согласиться.
Анатолий Чубайс: Так вот, в традиционной электронике этого не произойдет. Что делать в этой ситуации? Нужно понять те рождающиеся новые виды электроники, в которых нет мировых лидеров. Кто сегодня в мире лидер по гибкой электронике, Денис?
Денис Ковалевич: Никто.
Анатолий Чубайс: Да никто, его не существует.
Денис Ковалевич: Это все стартапы.
Анатолий Чубайс: Да. Его просто нет. Это все небольшие компании, стартапы. Ровно поэтому.
Елена Тофанюк: Но другая сторона стартапа — это венчур. Ведь это может и не взлететь.
Денис Ковалевич: 100%.
Анатолий Чубайс: Конечно, может и не взлетит. Но ровно поэтому мы выбрали для себя нишу, которая называется прототипирование изделий, основанных на технологии гибкой электроники, в которой мы реализовали самую сложную часть этой технологии. Это, собственно, гибкая транзисторная матрица, о чем сейчас было сказано Денисом.
Денис Ковалевич: Добавлю, почему мы решили сделать именно сейчас и именно такого размера. Мы производим минимальный индустриальный размер этих матриц: 37см на 47 см.
Елена Тофанюк: Так, подождите. Вот сейчас блондинка вступает.
Денис Ковалевич: Нормально-нормально. Сейчас маленький шажочек сделаете и все поймете.
Елена Тофанюк: Матрица — это для чего?
Анатолий Чубайс: Матрица — это транзистор.
Елена Тофанюк: Это для чего, это где? Это в производстве?
Денис Ковалевич: Это то, что лежит под отображающим слоем, в экране, например, под любым другим функциональным слоем. И то, что, собственно, задает работу этого отображающего слоя.
Анатолий Чубайс: Вот смотрите, вы смотрите на экран и видите картинку. Там
Денис Ковалевич: До этого все эти транзисторы были кремниевыми. То есть дорогие и тяжелые. Негибкие. Вот почему у кремниевой технологии есть жесткое ограничение по размеру. Представьте себе кремниевую пластину1,5 м на 1,5 м. Если вы сделаете больше, то у вас нет возможности удержать ее без трещины. Она начнет трескаться в силу размера и собственного веса. Гибкая технология позволяет делать пластины размером 3 м и больше. Это означает, что на одном производстве можно выпускать кратно больший объем этих самых транзисторных матриц. А значит, цена их будет уменьшаться не только в силу того, что это замена кремния на пластик, а еще и в силу масштабирования.
Елена Тофанюк: У кремния есть проводящие свойства. У пластика откуда они берутся?
Анатолий Чубайс: В этом весь фокус. Он полупроводник. Это самое главное. Что такое пластиковый транзистор? Это полупроводник, который может стать проводником или не проводником, и это управляется специальным электронным способом.
Денис Ковалевич: Это набор тонких слоев из специальных материалов, послойная сложная структура, которая в целом обладает свойством гибкости. И вместо тяжелого, толстого слоя вы получаете тонкий, очень устойчивый слой с теми же функциями. Вот, грубо говоря, разница. Это визуально просто два совершенно разных объекта.
Анатолий Чубайс: Минус стекло еще.
Денис Ковалевич: Минус стекло, да.
Елена Тофанюк: Вы сами придумали эту технологию или
Анатолий Чубайс: Можно, я поясню? Это примерно десять лет работы, в которой главными нашими точками опоры были две принадлежащие нам на 100% зарубежные компании. Одна компания в производственной части находилась в Германии, другая компания в R&D-ишной, исследовательской части, находится в Великобритании. Компаниями этими мы владели сначала с партнерами. А потом на 100% они стали нашими. Дальше мы поставили задачу. Ровно исходя из тех соображений, с каких мы начали. Что эта технология
Денис Ковалевич: Или в Японии.
Анатолий Чубайс: …полмира обеспечивает экранами. Мы другую нишу избрали — прототипирование…