(Phys.org) – Föreställ dig en böjbar surfplatta eller en elektronisk tidning som kan vikas ihop för att passa i en ficka.

Tekniken för dessa enheter kanske inte är så långt borta. Forskare från Northwestern University har nyligen utvecklat ett grafenbaserat bläck som är mycket ledande och tolerant mot böjning, och de har använt det för att bläckstråleskriva grafenmönster som kan användas för extremt detaljerade, ledande elektroder.

De resulterande mönstren är 250 gånger mer ledande än tidigare försök att skriva ut grafenbaserade elektroniska mönster och kan vara ett steg mot låg kostnad, hopfällbar elektronik.

En artikel som beskriver forskningen, "Bläckstråleutskrift med hög ledningsförmåga, Flexibla grafenmönster, " publicerades den 8 april i Journal of Physical Chemistry Letters .

"Graphene har en unik kombination av egenskaper som är idealisk för nästa generations elektronik, inklusive hög elektrisk ledningsförmåga, mekanisk flexibilitet, och kemisk stabilitet, sa Mark Hersam, professor i materialvetenskap och teknik vid Northwesterns McCormick School of Engineering and Applied Science. "Genom att formulera ett bläckstråleskrivbart bläck baserat på grafen, vi har nu en billig och skalbar väg för att utnyttja dessa egenskaper i verklig teknik."

Bläckstråleutskrift har tidigare utforskats som en metod för att tillverka transistorer, solceller, och andra elektroniska komponenter. Det är billigt, kan skriva ut stora ytor, och kan skapa mönster på en mängd olika underlag, vilket gör det till ett attraktivt alternativ för nästa generations elektronik.

Bläckstråleutskrift med grafen – ultratunna ark av kol med exceptionell styrka och ledningsförmåga – är extremt lovande, men det har förblivit en utmaning eftersom det är svårt att skörda en tillräcklig mängd grafen utan att kompromissa med dess elektroniska egenskaper. Exfolierande, eller går sönder, material som grafit kräver ofta oxiderande förhållanden som gör det resulterande grafenoxidmaterialet mindre ledande än rent kol. Orörd ooxiderad grafen kan uppnås genom exfoliering, men processen kräver lösningsmedel vars rester också minskar konduktiviteten.

Northwestern-forskarna har utvecklat en ny metod för att massproducera grafen som bibehåller sin ledningsförmåga och kan utföras i rumstemperatur med etanol och etylcellulosa för att exfoliera grafit. Denna relativt rena process minimerar rester och resulterar i ett pulver med en hög koncentration av nanometerstora grafenflingor, som sedan blandas i ett lösningsmedel för att skapa bläcket.

Forskarna visade att bläcket trycktes i flera lager, varje 14 nanometer tjock, att skapa exakta mönster. Bläckets konduktivitet förblir praktiskt taget oförändrad, även när de är böjda i hög grad, vilket tyder på att grafenbläck skulle kunna användas för att skapa vikbara elektroniska enheter i framtiden.