+86-757-8128-5193

Nyheter

Hem > Nyheter > Innehåll

NANOTRÅD "BLÄCK" AKTIVERA PAPPERSBASERADE TRYCKBAR ELEKTRONIK

Genom att avbryta små metall nanopartiklar i vätskor, brygger Duke University forskare upp ledande bläckstråleskrivare "bläck" att skriva ut billig, anpassningsbara krets mönster på bara om någon yta.

Tryckt elektronik, som är redan används i stor skala i enheter såsom den stöldskydd radiofrekvensidentifiering (RFID) taggar du kan hitta på baksidan av nya DVD, har för närvarande en stor nackdel: för kretsarna att arbeta, måste de först värmas för att smälta alla nanopartiklarna tillsammans i en enda ledande tråd, vilket gör det omöjligt att skriva ut kretsar på billig plast eller papper.

En ny studie av hertigen forskare visar att tweaking formen på nanopartiklarna i bläcket bara kan eliminera behovet av värme.

Genom att jämföra conductivityen av filmer som gjorts från olika former av silver nanostrukturer, fann forskarna att elektroner zip genom filmer gjorda av silver nanotrådar mycket lättare än filmer som gjorts från andra former, som nanospheres eller microflakes. I själva verket flödade elektroner så lätt genom nanotråd filmerna att de skulle kunna fungera i tryckta kretsar utan att behöva smälta dem alla tillsammans.

"Nanotrådar hade en 4 000 gånger högre konduktivitet än mer vanliga Silvernanopartiklar som du skulle hitta i tryckta antenner för RFID-taggar," sade Benjamin Wiley, biträdande professor i kemi vid Duke. "Så om du använder nanotrådar, då du behöver inte värma de tryckta kretsarna upp till sådan hög temperatur och du kan använda billigare plast eller papper."

"Det finns verkligen inget annat jag kan tänka på förutom dessa silver nanotrådar som du bara kan skriva ut och det är helt enkelt ledande, utan någon efterbehandling," tillade Wiley.

Dessa typer av tryckt elektronik kunde ha tillämpningar långt bortom smarta förpackningar; forskare envision använder tekniken för att göra solceller, skrivas ut visas, Lysdioder, pekskärmar, förstärkare, batterier och även vissa bio-elektroniska implantat. Resultaten visades online 16 december i ACS Applied Materials och gränssnitt.

Silver har blivit en gå till material för att göra tryckt elektronik, Wiley sade, och ett antal studier har nyligen dykt upp mäta ledningsförmågan av filmer med olika former av silver nanostrukturer. Men experimentell variationer göra direkta jämförelser mellan formerna som är svårt och få rapporter har kopplat conductivityen av filmerna till totala massa silver används, en viktig faktor när du arbetar med ett kostsamt material.

"Vi ville eliminera extra material från bläck och helt enkelt hone i på mängden silver i filmerna och kontakterna mellan nanostrukturerna som den enda källan till variabilitet," sade Ian Stewart, en nyligen doktorand i Wiley's lab och första författare på ACS papper.

Stewart brukade kända recept koka upp silver nanostrukturer med olika former, inklusive nanopartiklar, microflakes och korta och långa nanotrådar, och blandade dessa nanostrukturer med destillerat vatten för att göra enkla "bläck". Då uppfann han ett snabbt och enkelt sätt att göra tunna filmer använder utrustning som finns i bara om någon lab--glasskivor och dubbelhäftande tejp.

– Vi använde ett hålslag för att skära ut brunnar från dubbelhäftande tejp och fast dessa till objektglas, sade Stewart. Genom att lägga till en exakt volym bläck i varje band "väl" och sedan värma brunnarna--antingen relativt låg temperatur enkelt avdunsta vattnet eller högre temperaturer att börja smälta strukturer tillsammans--skapade han en mängd filmer att testa.

Laget säger att de inte var förvånad över att de långa nanotråd filmerna hade högsta ledningsförmåga. Elektroner brukar flyta lätt genom enskilda nanostrukturer men fastnar när de har att hoppa från en struktur till nästa, Wiley förklarade, och lång nanotrådar kraftigt minska antalet gånger som elektronerna har att göra detta "hoppa".

Men de var förvånade över hur drastiska förändringen var. – Resistivitet länge silver nanotråd filmer är flera tiopotenser lägre än Silvernanopartiklar och bara 10 gånger större än rent silver, sa Stewart.



Laget nu experimentera med att använda aerosol jets att skriva ut silver nanotråd bläck i användbara kretsar. Wiley säger de vill också undersöka om silver-belagd koppar nanotrådar, som är betydligt billigare att producera än ren silver nanotrådar, kommer att ge samma effekt.

Denna forskning stöds av finansiering från National Science Foundation (ECCS-1344745 och DMR-1253534) och en GAANN gemenskap genom departementet hertig kemi.


Hem | Om oss | Produkter | Nyheter | Utställning | Kontakta oss | Förfrågning | Mobiltelefon | XML | Main sida

TEL: +86-757-8128-5193  E-mail: chinananomaterials@aliyun.com

Guangdong Nanhai ETEB Technology Co., Ltd