En hybrid transparent och töjbar elektrod kan öppna det nya sättet för flexibla skärmar, solceller, och till och med elektroniska anordningar monterade på ett krökt underlag, till exempel mjuka ögonkontaktlinser, av UNIST (Ulsan National Institute of Science and Technology) forskargrupp.

Transparenta elektroder är i och för sig ingenting så nytt - de har använts mycket i saker som pekskärmar, platt-TV, solceller och ljusemitterande enheter. För närvarande är transparenta elektroder vanligtvis tillverkade av ett material som kallas indiumtennoxid (ITO). Även om det räcker för sitt jobb, det är sprött, sprickor och förlorar funktionalitet om de böjs. Det försämras också med tiden, och är något dyrt på grund av de begränsade mängderna indiummetall.

Som ett alternativ, nätverken av slumpmässigt fördelade mNW har betraktats som lovande kandidater för nästa generations transparenta elektroder, på grund av deras låga kostnad, höghastighetsframställning av transparenta elektroder.

Dock, antalet nackdelar med mNW -näten har begränsat deras integration i kommersiella enheter. De har låg brytningsspänning, vanligtvis hög NW-NW-korsningsmotstånd, hög kontaktmotstånd mellan nätverk och aktiva material, materialinstabilitet och dålig vidhäftning till plastunderlag.

UNIST -forskare här, kombinerade grafen med silver nanotrådar för att bilda en tunn, transparent och töjbar elektrod. Genom att kombinera grafen och silver nanotrådar i ett hybridmaterial övervinner svagheten hos enskilt material.

Grafen är också välkänd som en bra kandidat för transparent elektrod på grund av deras unika elektriska egenskaper och höga mekaniska flexibilitet. Dock, skalbara grafensyntesmetoder för kommersialisering ger grafen av lägre kvalitet med individuella segment som kallas korn som ökar det elektriska motståndet vid gränserna mellan dessa korn.

Silver nanotrådar, å andra sidan, har högt motstånd eftersom de är slumpmässigt orienterade som ett virvar av tandpetare som vetter åt olika håll. I denna slumpmässiga orientering, det finns många kontakter mellan nanotrådar, vilket resulterar i högt motstånd på grund av nanotrådars stora korsningsmotstånd. På grund av dessa nackdelar, inte heller är bra för att leda elektricitet, men en hybridstruktur, kombinerat av två material, är.

Som ett resultat, den presenterar en hög elektrisk och optisk prestanda med mekanisk flexibilitet och töjbarhet för flexibel elektronik. Hybriden Transparent elektrod har enligt uppgift låg "arkmotstånd" samtidigt som den bibehåller hög transmittans. Det är nästan ingen förändring i dess motstånd när det böjs och viks där ITO är böjt, dess motstånd ökar avsevärt. Dessutom har hybridmaterialet enligt uppgift låg "arkmotstånd" samtidigt som de bevarar elektriska och optiska egenskaper som är tillförlitliga mot termisk oxidation

Grafen-mNW-hybridstrukturen som utvecklats av forskargruppen, som en ny klass av sådana elektroder, kan snart hitta användning i en mängd andra applikationer. Forskargruppen demonstrerade oorganiska ljusemitterande dioder (ILDED) -anordningar monterade på en mjuk ögonkontaktlins med hjälp av den transparenta, töjbara sammankopplingar av hybridelektroderna som tillämpningsexempel.

Som en in vivo -studie, denna kontaktlins användes av ett levande kaninöga i fem timmar och inget av onormalt beteende, såsom blodsprängda ögon eller gnidning av ögonområden, av den levande kaninen hade observerats.

Använda ögonkontaktlinser, fotografering och skanning, är inte en scen i Sci-Fi-film längre.

Jang-Ung Park, professor vid skolan för nano-biovetenskap och kemiteknik, UNIST, ledde ansträngningen.

"Vi tror att hybridiseringen mellan tvådimensionella och endimensionella nanomaterial presenterar en lovande strategi mot flexibel, bärbar elektronik och implanterbara biosensoranordningar, och ange det stora löftet om framtida elektronik, "sade professor Park.