ナノワイヤー「インク」有効にする紙ベース プリンタブル ・ エレクトロニクス

- Jan 06, 2017 -

液体の小さな金属のナノ粒子を停止する、ことによってデューク大学の科学者はちょうど約あらゆる面で安価なカスタマイズ可能な回路パターンを印刷する導電性インク ジェット ・ プリンター「インキ」が醸造されます。

プリンテッド ・ エレクトロニクス、既に新しい Dvd の裏に見つけるかもしれないアンチ盗難の無線周波数識別 (RFID) タグのようにデバイスで本格的に使用されている現在 1 つの主要な欠点がある: 動作する回路に彼らは最初回路を安価なプラスチックや紙に印刷することは不可能 1 つ導電性ワイヤーに一緒にすべてのナノ粒子を溶かすまで加熱する必要があります。

公爵研究者による新しい調査は、インクの粒子の形状を調整可能性があります熱の必要性が排除だけを示しています。

銀ナノ構造のさまざまな形から作られた膜の伝導性を比較すると、電子が銀ナノワイヤーのナノスフェアや microflakes のような他の図形から作られたフィルムよりもはるかに簡単に作られた映画で郵便番号が見つかった。実際には、彼らがそれらをすべて一緒に溶かすことを必要とせずプリント回路で機能できるナノワイヤー映画を通じてそう簡単に電子が流れていた。

「ナノワイヤーは、一般的に使用される RFID タグのアンテナに銀ナノ粒子をより高い伝導性 4,000 回を持っていた」ベンジャミン ・ ワイリー、デュークで化学の助教授を言った。「だからナノワイヤーを使用する場合、このような高温までプリント回路を加熱する必要はありませんと安いプラスチックや紙を使用することができます。」

「だけを印刷することがでくことこれらの銀ナノワイヤーのほかの考えることができる何が本当にあるし、それは単に導電性、後処理なし」ワイリーが追加されます。

プリンテッド ・ エレクトロニクスのこれらのタイプはスマート包装をはるかに超えてアプリケーションを持つことが研究者は、太陽電池、印刷技術を使用して表示、LED、タッチ スクリーン、アンプ、バッテリー、さらにいくつかの埋込型バイオ電子デバイスを思い描いています。結果は ACS アプライド マテリアルズおよびインターフェイスのオンライン 12 月 16 日登場。

銀はワイリー氏プリンテッド ・ エレクトロニクスを作るために素材になっており、研究の数が銀ナノ構造の形状の異なる膜の伝導率測定、最近登場します。実験的バリエーションを作る困難な図形を直接比較し、いくつかのレポートが銀を使用する高価な材料を使用するときの重要な要素の総質量に膜の導電率をリンクしています。

「我々 はインクと単に磨くことが、映画と、変動性の唯一の源としてナノ構造体間の接触の銀の量の任意の余分な材料を除去するためにしたかった」イアン ・ スチュワート、ワイリーのラボと ACS 論文の最初の著者の最近の大学院生は言った。

スチュワート銀ナノ構造、ナノ粒子、microflakes、短期および長期のナノワイヤーなどさまざまな形を作るための知られているレシピと簡単の「インキ」を作るために蒸溜された水とこれらのナノ構造を混合彼は、ちょうど約すべてのラボ - スライド ガラスとテープの両面で利用可能な機器を使用して薄膜を作製するための簡単な方法を発明しました。

「我々 は井戸両面テープからをカットする穴パンチを使用、これらのスライド ガラスを立ち往生」スチュワートは言った。「よく」各テープにインク量を正確かつを追加し、- 単に水を蒸発させるため比較的低温または高温構造を一緒に溶融を開始するに - 井戸を加熱によって彼は各種テスト フィルムを作成しました。

チームは、長いナノワイヤ薄膜が高い熱伝導率を持っていたことは意外ではないと言います。電子は、通常個々 のナノ構造を簡単に流れるが、動けなくなるときに彼らは 1 つの構造からワイリーを説明、次にジャンプして長いナノワイヤ電子は、この「ジャンプ」をしなければならない回数を削減します。

しかし、どれだけ急激な変化は驚いた。「長い銀ナノワイヤ薄膜の抵抗率は桁違い銀ナノ粒子よりも低く、純粋な銀の 10 倍のみ、」スチュワートは言った。



チームは今使用可能な回路の銀ナノワイヤー インクを印刷するエアロゾル ジェットを使って実験します。ワイリーは言う彼らはまた銀被覆銅ナノワイヤー、生産する純粋な銀ナノワイヤーより大幅に安いが、同じ影響を与えるかどうかを探索したいです。

この研究は、国立科学財団 (ECCS 1344745 と DMR 1253534) とデューク化学部門を通じて GAANN の交わりからの資金によって支えられました。


上一条:銀ナノワイヤーおよびタッチ画面のグラフェン結合力 次条:科学者は、銀ナノ粒子を用いた小型レーザーを作成します。