Framtiden för elektroniska skärmar kommer att vara tunn, flexibel och hållbar. Ett hinder för detta, dock, är att en av de mest använda transparenta ledarna för elektroniska displayer - indiumtennoxid (ITO) - inte fungerar lika bra på större ytor och kan spricka och bryta ner med slitage. Indium är också ett sällsynt jordartsmineral, vilket är relativt knappt, och processen för att skapa ITO kräver hög energiförbrukning och dyr utrustning.

Ett framväxande alternativ är metall "mikronät" -ledare. Dessa mikronät kan anpassas till deras tillämpning genom att variera mikrogridbredden, stigning och tjocklek, och de kan tillverkas med en mängd olika metaller.

Ny forskning från University of Pittsburgh Swanson School of Engineering undersöker användningen av mikronät tryckt med partikelfria silverfärger, visar dess fördelar jämfört med andra partikelbaserade bläck. Tidningen publiceras i ACS tillämpat elektroniskt material och finns på ett extra omslag av tidskriften.

"Bland alternativen till ITO som utforskas, metallmikronät är ett attraktivt alternativ på grund av deras låga plåtmotstånd och höga transparens, som är väl lämpad för många optoelektroniska applikationer, "förklarade Paul Leu, Docent i industriteknik, vars laboratorium för avancerade material i Pittsburgh (LAMP) genomförde forskningen. "Dock, på grund av tillgängliga tillverkningsprocesser, det är svårt att göra perfekt. Vår forskning fokuserar på att ta itu med nyckelfrågor vid tillverkning av silvermikronät med partikelfritt silverfärg, och vi fann att det har några viktiga fördelar jämfört med partikelbaserade bläck. "

Projektet är en fortsättning på LAMP labs samarbete med Electroninks, ett teknikföretag i Austin, Texas. Företaget tillverkar ett kretsritningssats som heter Circuit Scribe, som använder ledande silverfärg för att tillåta användare att skapa arbetsljus med kretsar ritade på papper. Circuit Scribe väckte Leus initiala intresse av att arbeta med företaget för att utveckla deras partikelfria metallfärg som ett sätt att hantera några av ITO:s begränsningar.

Forskarna fann att de partikelfria tillverkade mikronätet var mer pålitliga än de som trycktes med partikelbaserade bläck, visar bättre transparent elektrodprestanda, lägre grovhet, och bättre mekanisk hållbarhet, vilket är nödvändigt för flexibla skärmar. För att testa dess hållbarhet, forskarna utförde flera tester, inklusive vidhäftning, böj- och vikningstester.

"Dessa mikronät gick bättre än både partikelbaserade bläckformade mikronät och ITO-mikronät i alla våra tester, "sade huvudförfattare och doktorand Ziyu Zhou." Vår forskning banar väg för bättre prestanda, billigare och mer hållbara skärmar som inte är beroende av gruvdrift av sällsynta jordartsmineraler. "

Förutom att utvärdera mikronätet som ersättning för ITO i OLED, teamet utvärderar dem för transparenta antenner och elektromagnetisk interferens (EMI) -skärmning.