+86-757-8128-5193

Ειδήσεις

Σπίτι > Ειδήσεις > Περιεχόμενο

NANOWIRE «ΜΕΛΆΝΙΑ» ΕΝΕΡΓΟΠΟΊΗΣΗ ΧΆΡΤΟΥ ΕΚΤΥΠΏΣΙΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΆ

Αναστέλλοντας μικροσκοπικών μεταλλικών νανοσωματιδίων σε υγρά, Πανεπιστήμιο του Ντιούκ επιστήμονες είναι ζυθοποιία μέχρι αγώγιμο ink-jet εκτυπωτή «μελάνια» για να εκτυπώσετε κύκλωμα ανέξοδη, προσαρμόσιμη πρότυπα ακριβώς για οποιαδήποτε επιφάνεια.

Τυπωμένα ηλεκτρονικά, που είναι ήδη χρησιμοποιούνται σε ευρεία κλίμακα σε συσκευές, όπως τον εντοπισμό Anti-κλοπή ραδιοσυχνότητας (RFID) ετικέτες σας μπορεί να βρείτε στο πίσω μέρος των νέων DVD, επί του παρόντος έχει ένα σημαντικό μειονέκτημα: για τα κυκλώματα να εργάζονται, έχουν πρώτα πρέπει να θερμαίνεται σε λιώσει όλα τα νανοσωματίδια μαζί σε ένα μονό αγώγιμο σύρμα, καθιστώντας αδύνατο να εκτυπώσετε κυκλώματα σε φθηνά πλαστικά ή χαρτί.

Μια νέα μελέτη από ερευνητές του Duke δείχνει ότι η μικροαλλαγές το σχήμα του τα νανοσωματίδια για το μελάνι μόνο μπορεί να εξαλείψει την ανάγκη για θερμότητα.

Συγκρίνοντας την αγωγιμότητα των ταινιών γίνονται από διαφορετικά σχήματα ασημί νανοδομών, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα ηλεκτρόνια zip μέσω ταινίες από νανοσύρματα ασήμι πολύ πιο εύκολο από ό, τι ταινίες που γίνονται από άλλα σχήματα, όπως φορέων ή microflakes. Στην πραγματικότητα, τα ηλεκτρόνια κυλούσε τόσο εύκολα μέσα από τις ταινίες του nanowire ότι θα μπορούσαν να λειτουργούν σε τυπωμένα κυκλώματα χωρίς να χρειάζεται να τα λιώσω όλα μαζί.

«Το νανοσύρματα είχε 4.000 φορές υψηλότερο αγωγιμότητα από ό, τι τα περισσότερα χρησιμοποιούνται συνήθως Νανοσωματίδια αργύρου που θα βρείτε στο έντυπο κεραίες για ετικέτες RFID,», δήλωσε ο Benjamin Wiley, Επίκουρος Καθηγητής της χημείας στο Duke. «Έτσι εάν χρησιμοποιείτε νανοσύρματα, τότε δεν έχετε να θερμάνει τα τυπωμένα κυκλώματα μέχρι τόσο υψηλή θερμοκρασία και μπορείτε να χρησιμοποιήσετε φθηνότερα πλαστικά ή το έγγραφο.»

«Υπάρχει πραγματικά τίποτα άλλο που μπορώ να σκεφτώ εκτός από αυτά τα νανοσύρματα ασήμι ότι μπορείτε να εκτυπώσετε μόνο και είναι απλά αγώγιμη, χωρίς κάθε μετα-επεξεργασία,» πρόσθεσε Ουίλι.

Αυτά τα είδη τυπωμένα ηλεκτρονικά θα μπορούσε να έχει εφαρμογές πέρα από έξυπνες συσκευασίες? Οι ερευνητές προβλέψω χρησιμοποιώντας την τεχνολογία να κάνει ηλιακά κύτταρα, τυπωμένο εμφανίζει, LED, οθόνες αφής, ενισχυτές, μπαταρίες και ακόμη και μερικά εμφυτεύσιμα βιο-ηλεκτρονικές συσκευές. Τα αποτελέσματα εμφανίστηκαν σε απευθείας σύνδεση 16 Δεκεμβρίου στην ACS Applied Materials και διασυνδέσεις.

Silver έχει γίνει ένα go-να υλικό για την κατασκευή τυπωμένα ηλεκτρονικά, Ουίλι είπε, και μια σειρά από μελέτες που έχουμε πρόσφατα εμφανίστηκε μετρώντας την αγωγιμότητα των ταινιών με διαφορετικά σχήματα ασημί νανοδομών. Ωστόσο, πειραματική παραλλαγές κάνουν άμεσες συγκρίσεις μεταξύ των σχημάτων που είναι δύσκολο και μερικές εκθέσεις έχουν συνδέσει την αγωγιμότητα των ταινιών με την ολική μάζα του αργύρου που χρησιμοποιήθηκε, ένας σημαντικός παράγοντας όταν εργάζεστε με ένα δαπανηρό υλικό.

«Θέλαμε να εξαλείψει οποιαδήποτε επιπλέον υλικά από τα μελάνια και απλά hone σε σχετικά με το ποσό του ασημιού σε ταινίες και οι επαφές μεταξύ τα nanostructures ως η μόνη πηγή της μεταβλητότητας,» είπε ο Ian Stewart, πρόσφατες μεταπτυχιακός φοιτητής στο εργαστήριο του Wiley και πρώτος συντάκτης για το βιβλίο της ACS.

Stewart γνωστές συνταγές να μαγειρέψουν ασημένια νανοδομές με διαφορετικά σχήματα, συμπεριλαμβανομένων των νανοσωματιδίων, microflakes και νανοσύρματα βραχυπρόθεσμα και μακροπρόθεσμα, και αναμιγνύεται αυτές τις νανοδομές με απεσταγμένο νερό για να κάνει απλή «μελάνια.» Στη συνέχεια, εφηύρε ένα γρήγορο και εύκολο τρόπο να κάνει λεπτές ταινίες χρησιμοποιώντας εξοπλισμό διαθέσιμα για ακριβώς για οποιοδήποτε εργαστήριο--φωτογραφικές διαφάνειες γυαλιού και διπλής όψης μαγνητοταινίας.

«Χρησιμοποιήσαμε μια γροθιά τρύπα κοπεί wells από την ταινία διπλής όψης και κολλήσει αυτές τις φωτογραφικές διαφάνειες γυαλιού,» είπε ο Στιούαρτ. Με την προσθήκη ενός ακριβούς όγκου των μελανιών σε κάθε ταινία «καλά» του και έπειτα θέρμανσης τη μικροπλάκα--είτε σε σχετικά χαμηλή θερμοκρασία να απλά να εξατμιστεί το νερό είτε σε υψηλότερες θερμοκρασίες για να ξεκινήσετε την τήξη μαζί τις δομές--δημιούργησε μια σειρά από ταινίες για τη δοκιμή.

Η ομάδα λένε δεν ήταν έκπληξη ότι οι ταινίες μακρύ nanowire είχε την υψηλότερη αγωγιμότητα. Ηλεκτρόνια συνήθως ρέει εύκολα μέσω μεμονωμένων νανοδομές αλλά έχετε κολλήσει όταν έχουν να πηδήξει από τη μια δομή στην επόμενη, Ουίλι εξήγησε, και μακρύ νανοσύρματα μειώσει σημαντικά τον αριθμό των φορών που τα ηλεκτρόνια πρέπει να κάνουν το «άλμα».

Αλλά είχαν εκπλαγείτε με το πόσο δραστικά ήταν η αλλαγή. «Η αντίσταση των ταινιών μακριά ασημένια nanowire είναι πολλές τάξεις μεγέθους μικρότερη από Νανοσωματίδια αργύρου και μόνο 10 φορές μεγαλύτερη από καθαρό ασήμι,» είπε ο Στιούαρτ.



Η ομάδα τώρα πειραματίζονται με τη χρήση αερολυμάτων jets να εκτυπώσετε ασημένια nanowire μελάνια σε κυκλώματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν. Ουίλι λέει θέλουν επίσης να διερευνήσει κατά πόσον με ασημί επίστρωση χαλκού νανοσύρματα, που αποτελούν σημαντικά φτηνότερα να παραγάγουν από αγνό νανοσύρματα ασήμι, θα δώσει το ίδιο αποτέλεσμα.

Αυτή η έρευνα υποστηρίχθηκε από χρηματοδότηση από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών (ΕΚΚ-1344745 και DMR-1253534) και μια υποτροφία GAANN μέσα από το τμήμα Χημείας του Δούκα.