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Nuovo ibrido inchiostri permesso elettronica stampata, flessibile senza sinterizzazione

Circuiti elettronici direttamente da una penna.
Credito: Immagine per gentile concessione di INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH

Ricerca gli scienziati a INM hanno combinato i vantaggi di materiali elettronici organici e inorganici in un nuovo tipo di inchiostri ibridi. Questo consente di circuiti elettronici per essere applicato su carta direttamente da una penna, ad esempio.

L'elettronica del futuro verrà stampato. Circuiti flessibili possono essere prodotti a buon mercato su stagnola o carta utilizzando processi di stampa e consentono design futuristico con diodi curvi o gli elementi di input. Ciò richiede materiali elettronici stampabili che possono essere stampati e mantengano un elevato livello di conduttività durante l'uso nonostante loro superfici curve. Alcuni hanno cercato e materiali testati includono polimeri organici, conduttivi e nanoparticelle costituite da ossidi conduttivi (TCO). Ricercatori a INM - Istituto del Leibniz per nuovi materiali ora hanno combinato i vantaggi di materiali elettronici organici e inorganici in un nuovo tipo di inchiostri ibridi. Questo consente di circuiti elettronici per essere applicato su carta direttamente da una penna, ad esempio.

Gli sviluppatori saranno dimostrare i loro risultati e le possibilità che essi offrono in stanno B46 Padiglione 2 presso questo intoro #39; s Fiera di Hannover come parte del commercio dei leader Visualizza ricerca andamp; Tecnologia che si svolge dal 25 al 29 aprile.

Per creare loro inchiostri ibridi, gli scienziati di ricerca rivestito di nanoparticelle di metalli con polimeri organici, conduttivi e li sospeso in miscele di acqua e alcool. Queste sospensioni possono essere applicate direttamente su carta o fogli utilizzando una penna e si asciugano senza qualsiasi ulteriore elaborazione per circuiti elettrici di forma.

andquot; Polimeri elettricamente conduttivi sono utilizzati in OLED, ad esempio, che possono essere realizzati anche su substrati flessibili, andquot; spiega Tobias Kraus, capo del gruppo di ricerca formazione della struttura a INM. andquot; La combinazione di metallo e nano-particelle che presentiamo qui combina flessibilità meccanica con la robustezza di un metallo e aumenta la conductivity.andquot elettrica;

Gli sviluppatori si combinano i polimeri organici con nanoparticelle di oro o argento. I residui organici hanno tre funzioni: andquot; da un lato, i composti servono come leganti, assicurando che le nanoparticelle restano sospese nella miscela liquida; qualsiasi agglomerazione delle particelle avrebbe un effetto negativo sul processo di stampa. Contemporaneamente, i leganti organici garantiscono che le nanoparticelle hanno un buon accordo quando si asciuga. In definitiva, i composti organici agiscono come ´hinges´: se il materiale è piegato, mantengono la conduttività elettrica. In uno strato di particelle di metallo senza la guaina di polimero la conduttività elettrica sarebbe rapidamente perduta, quando il materiale viene piegato, andquot; lo scienziato materiale Kraus continua. Grazie alla combinazione di entrambi i materiali, quando piegato, la conducibilità elettrica è maggiore tutto in tutto in uno strato che è fatta puramente di polimero conduttivo o uno strato fatto puramente di nanoparticelle metalliche.

andquot; Nanoparticelle metalliche con ligandi sono già stampate all'elettronica di forma oggi, andquot; spiega il chimico fisico Kraus, aggiungendo che le conchiglie per la maggior parte ha dovuto essere rimosso da un processo di sinterizzazione perché, mentre da un lato essi controllano la disposizione delle nanoparticelle, d'altra parte, non sono conduttivi. Ha aggiunto che questo era difficile nel caso di materiali di supporto che sono sensibili alla temperatura, come carta o polimero film poiché questi verrebbero danneggiati durante il processo di sinterizzazione. Kraus riassume i risultati della sua ricerca, dicendo, andquot; i nostri nuovi inchiostri ibridi sono conduttivi, non appena essi sono essiccati oltre ad essere particolarmente meccanicamente flessibili e non necessitano di sintering.andquot;


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