En ny, ultratunn film som är både transparent och mycket ledande för elektrisk ström har producerats med en billig och enkel metod som tagits fram av ett internationellt team av nanomaterialforskare från University of Illinois vid Chicago och Korea University.

Filmen är också böjbar och töjbar, erbjuder potentiella applikationer i upprullningsbara pekskärmar, bärbar elektronik, flexibla solceller och elektronisk hud. Resultaten redovisas i Avancerade funktionella material .

Den nya filmen är gjord av sammansmältade nanotrådar i silver, och produceras genom att spruta nanotrådspartiklarna genom ett litet jetmunstycke med supersonisk hastighet. Resultatet är en film med nästan den elektriska ledningsförmågan hos silverplåt-och glasets genomskinlighet, säger seniorförfattaren Alexander Yarin, UIC -framstående professor i maskinteknik.

"Silver nanotråden är en partikel, men väldigt lång och tunn, "Sa Yarin. Nanotrådarna är cirka 20 mikron långa, så fyra lagda från ände till ände skulle sträcka sig över bredden på ett människohår. Men deras diameter är tusen gånger mindre - och betydligt mindre än våglängden för synligt ljus, vilket minimerar ljusspridning.

Forskarna hängde nanotrådspartiklarna i vatten och drev dem med flyg genom ett de Laval -munstycke, som har samma geometri som en jetmotor, men är bara några millimeter i diameter.

"Vätskan måste atomiseras så att den avdunstar under flygning, "Sa Yarin. När nanotrådarna träffar ytan de appliceras på med supersonisk hastighet, de smälter ihop, eftersom deras rörelseenergi omvandlas till värme.

"Den idealiska hastigheten är 400 meter per sekund, "Sa Yarin." Om energin är för hög, säg 600 meter per sekund, det skär av ledningarna. Om det är för lågt, med 200 meter per sekund, det finns inte tillräckligt med värme för att smälta ihop ledningarna. "

Forskarna applicerade nanotrådarna på flexibla plastfilmer och på tredimensionella föremål. "Ytformen spelar ingen roll, "Sa Yarin.

Den transparenta flexibla filmen kan böjas upprepade gånger och sträckas till sju gånger sin ursprungliga längd och fortfarande fungera, sa Sam Yoon, motsvarande författare till studien och professor i maskinteknik vid Korea University.

Tidigare i år, Yarin och Yoon och deras kollegor producerade en transparent ledande film genom att galvanisera en matta av trasslig nanofiber med koppar. Jämfört med den filmen, den självsmälta silver-nanotrådfilmen erbjuder bättre skalbarhet och produktionshastighet, Sa Yoon.

"Det borde vara enklare och billigare att tillverka, eftersom det är ett enstegs kontra en tvåstegsprocess, "sa Yarin." Du kan göra det roll-to-roll på en industrilinje, kontinuerligt."