НАНОПРОВОЛОКИ «ЧЕРНИЛА» ВКЛЮЧИТЬ НА БУМАГЕ ДЛЯ ПЕЧАТИ ЭЛЕКТРОНИКИ

- Jan 06, 2017 -

Отложив крошечных металлических наночастиц в жидкостях, ученые Университета Дьюка зреют вверх токопроводящих струйный принтер «чернила» недорогой, настраиваемые схемы узоров на любой поверхности.

Печатная электроника, которые уже используются в широком масштабе в устройствах, таких, как Анти-Вор радиочастотной идентификации (RFID) Метки вы можете найти на задней части нового DVD, в настоящее время имеют один большой недостаток: для цепей для работы, они сначала должны быть нагрета до расплавить все наночастицы вместе в один токопроводящих проволоки, что делает невозможным печати цепей на недорогих пластмассы или бумаги.

Новое исследование Герцог исследователей показывает, что настройки формы наночастиц в чернила может просто устранить потребность тепла.

Сравнивая проводимость фильмов из разных форм серебра наноструктур, исследователи обнаружили, что электроны пронестись через фильмы, сделанные из серебра нанопроволоки гораздо проще, чем фильмы, сделанные из других форм, как nanospheres или microflakes. В самом деле электроны протекала так легко через фильмы нанопроволоки, что они могут работать в печатных плат без необходимости расплавить их все вместе.

«Нанопроволоки 4000 раз выше проводимость, чем более широко используется наночастицы серебра, которые вы найдете в печатных антенн для RFID-меток,» сказал Бенджамин Уайли, доцент кафедры химии на Duke. «Так что если вы используете нанопроволоки, то вы не должны нагреть печатных плат до такой высокой температуры и вы можете использовать более дешевые пластмассы или бумаги.»

«Нет ничего, что я могу думать Кроме этих серебра нанопроволоки что вы можете просто распечатать и это просто токопроводящих, без постобработки»,-добавил Wiley.

Эти виды печатной электроники может иметь применения далеко за рамки smart упаковки; Исследователи предвижу, с использованием технологии для солнечных батарей, печатных дисплеи, Светодиоды, сенсорные экраны, усилители, Аккумуляторы и даже некоторые имплантируемые био электронных устройств. Результаты появились онлайн 16 декабря в Служба управления доступом применяемых материалов и интерфейсов.

Серебро стало идти к материал для изготовления печатной электроники, сказал Уайли, и ряд исследований недавно появились измерения проводимости пленки с различными формами серебра наноструктур. Однако экспериментальные варианты делают прямые сопоставления между фигурами, трудно, и несколько докладов связаны проводимость фильмов к общей массе серебра используется, важным фактором при работе с дорогостоящим материалом.

«Мы хотели ликвидировать любые дополнительные материалы из красок и просто отточить в о количестве серебра в фильмах и контактов между наноструктуры как единственный источник изменчивости,» сказал Ян Стюарт, недавно аспирант в Wiley в лаборатории и первого автора на бумаге ACS.

Стюарт использовать известные рецепты состряпать серебра наноструктур с различными формами, в том числе наночастицы, microflakes и короткие и длинные нанопроволоки и смешивать эти наноструктур с дистиллированной водой, чтобы сделать простые «чернила». Затем он изобрел быстрый и простой способ сделать тонких пленок, используя оборудование, имеющееся в как раз около любой лаборатории - двусторонняя лента и стеклянных скольжениях.

«Мы использовали дырокол чтобы вырезать из скважин с двухсторонней ленты и застрял их в стеклянных скольжениях»,-сказал Стюарт. Путем добавления точный объем чернил на каждой ленте «хорошо» и затем Отопление скважин - либо относительно низкой температуре просто испарился воду или более высоких температурах для начала плавления структур вместе, он создал множество фильмов для тестирования.

Команда говорят, что они не были удивлены, что длинные нанопроволоки фильмы высокой проводимости. Электроны обычно легко проходят через отдельные наноструктур, но получить застрял, когда они должны прыгать от одной структуры к другой, Wiley объяснил, и долго нанопроволоки значительно сократить число электронов должны сделать этот «прыжок».

Но они были удивлены тем, как резкое изменение было. «Сопротивление длинные серебряные нанопроволоки фильмов несколько порядков величины меньше, чем наночастиц серебра и только в 10 раз больше, чем чистое серебро», сказал Стюарт.



Команда теперь экспериментировать с использованием аэрозольных струй для печати серебра нанопроволоки красок в используемых цепей. Уили говорит, что они также хотят, чтобы исследовать ли с покрытием серебра меди нанопроволоки, которые значительно дешевле производства, чем чистого серебра нанопроволоки, даст тот же эффект.

Это исследование было поддержано финансирование от национального научного фонда (ECCS-1344745 и DMR-1253534) и GAANN стипендий через Отдел химии герцога.


Предыдущая статья:Серебряный нанопроволоки и графен объединить свои силы для сенсорного экрана дисплеев Следующая статья:Ученые создают крошечные лазер с использованием наночастиц серебра