NANOWIRE "ČRNILO" OMOGOČI PAPIRNI PRINTABLE ELEKTRONIKA

- Jan 06, 2017 -

Z opustitvijo drobni kovinski nanodelci v tekočinah, Duke University znanstveniki so piva prevodno ink-jet tiskalnik "črnila" za tiskanje vzorcev poceni, prilagodljiv vezij na skoraj vse površine.

Natisnjeno elektronike, ki so že uporablja v širšem obsegu v naprave kot smešen-tatvina Radiofrekvenčna identifikacija (RFID) tags ste morda našli na hrbtni strani novih DVD-jev, trenutno imajo eno glavnih pomanjkljivost: za vezja za delo, najprej so se segreje za taljenje vse nanodelci skupaj v eno prevodno žico, zaradi česar je nemogoče za tiskanje vezja na poceni plastike ali papir.

Nova študija raziskovalcev Duke kaže, da poteg obliko nanodelci v črnilo lahko samo odstraniti potreba po toplote.

S primerjavo prevodnost filmov iz različnih oblik srebrno nanostruktur, raziskovalci so ugotovili, da elektroni žvižg skozi filmov iz srebrna nanožice veliko lažje kot filmov iz drugih oblik, kot so nanospheres ali microflakes. V bistvu, elektroni tekla tako zlahka skozi nanowire filmov, da lahko delujejo v tiskanih vezij, brez potrebe, da jih vse skupaj.

"Na nanožice imel 4000-krat višjo prevodnost, kot bolj pogosto uporabljajo silver nanodelci, ki bi jih našli v tiskani anten za RFID oznake," je dejal Benjamin Wiley, asistent profesor kemije na Duke. "Tako če uporabljate nanožice, potem nimate za ogrevanje tiskanih vezij do tako visoke temperature in uporabljate cenejše plastiko ali papir."

"Ni res nič, ne morem misliti Poleg teh srebrna nanožice da le natisnete in je preprosto prevodno, brez kakršne koli naknadni obdelavi," je dodal Wiley.

Te vrste tiskanih elektronika lahko so zahtevki daleč izven pametne embalaže; raziskovalci Isplanirati tehnologijo, da sončne celice, natisnjena prikaže, LED, zaslon na dotik, ojačevalniki, baterije in še nekaj vsaditev bio-elektronske naprave. Rezultati pojavil online Dec 16 v ACS Applied Materials in vmesniki.

Srebro je postal go-da material za izdelavo tiskanih elektronika, Wiley dejal, in številne študije smo pred kratkim pojavile merjenje prevodnosti filmov z različnih oblik srebrno nanostruktur. Eksperimentalni razlike bi neposredne primerjave med oblikami, težko, pa nekaj poročil so povezani prevodnost filmov in skupno maso srebra uporablja, pomemben dejavnik pri delu z dragih materialov.

"Želeli smo, da odpravi dodatnih materialov iz črnila in preprosto Brusimo v na količine srebra v filmih in stikov med nanostruktur kot edini vir variabilnosti," je dejal Ian Stewart, zadnjih podiplomski študent v laboratorij in prvi avtor na papirju ACS Wiley.

Stewart uporablja znanih receptov kuhati srebrno nanostruktur z različnih oblikah, vključno z nanodelci, microflakes in kratke in dolge nanožice, in mešani teh nanostruktur z destilirano vodo, da preprosto "črnila". Nato je iznašel hiter in enostaven način, da bi tankih plasti z uporabo opreme, ki so na voljo v skoraj vsak laboratorij--steklo diapozitive in dvostranskim lepilnim trakom.

"Uporabili smo luknjo punch izrežemo wells od dvojen-stranski ozek trak in zaljubljen, da steklo diapozitive," je dejal Stewart. Z dodajanjem točno določene količine črnila v vsakega traku "dobro" in nato ogrevanje vodnjakov,--bodisi relativno nizki temperaturi preprosto izhlapi voda ali višje temperature za začetek taljenja strukture skupaj--je ustvaril paleto filmov preizkusiti.

Ekipa pravijo, ne bi bili presenečeni, da dolgo nanowire filmov je najvišji prevodnost. Elektroni običajno tok zlahka skozi posamezne nanostruktur ampak zatakne, ko so morali skakati iz ene strukture na naslednjo, Wiley pojasnil, in dolgo nanožice močno zmanjšati števnik od krat, elektroni morali ta "skok".

Vendar so bili presenečeni, kako drastično se je. "Upornostjo dolgo srebrno nanowire filmov je več velikostnih redov manjša od silver nanodelci in le 10-krat večja od čistega srebra," je dejal Stewart.



Ekipa je zdaj eksperimentirati z uporabo aerosol curki natiskati srebrno nanowire črnila v uporabna vezja. Wiley pravi, prav tako želijo raziskati ali srebro prevlečene bakrene nanožice, ki so bistveno cenejši za proizvodnjo kot čista srebrna nanožice, bo enak učinek.

Te raziskave je bila podprta z sredstev iz National Science Foundation (ECC-1344745 in DMR-1253534) in GAANN prijateljstvo skozi oddelek za kemijo Duke.


Par:Prevodna črnila trgih 2016-2026: Napovedi, tehnologije, igralci Naslednji:Znanstveniki ustvariti drobne Laser z nanodelci Silver