Självmonterande nanofärger bildar ledande och transparenta nät under avtryck. Kredit:INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH
Transparenta elektroniska enheter finns i dagens tunnfilmsskärmar, solceller, och pekskärmar. Framtiden kommer att ge flexibla versioner av sådana enheter. Deras produktion kräver tryckbara material som är transparenta och förblir mycket ledande även när de deformeras. Forskare vid INM-Leibniz Institute for New Materials har kombinerat ett nytt självmonterat nanofärg med en avtrycksprocess för att skapa flexibla ledande nät med en upplösning under en mikrometer.
För att skriva ut rutorna, ett bläck av guld nanotrådar appliceras på ett substrat. En strukturerad stämpel pressas på underlaget och tvingar bläcket till ett mönster. "Nanotrådarna är extremt tunna och flexibla; de anpassar sig till alla mönster på stämpeln. Under torkning, de enskilda trådarna monteras själv och blir större, perkolerande buntar som bildar rutnätet, " förklarar Tobias Kraus från INM. Stämpeln tas bort och gallret behandlas i en plasma. "Detta komprimerar buntarna till ledande ledningar och resulterar i en transparent, ledande nät. Beroende på stämpelns geometri, denna enkla metod kan forma alla nano- eller mikronät, säger Kraus, chef för programavdelningen Strukturbildning.
Tjockleken på gallret kan styras via guldkoncentrationen. "Endast mycket små mängder guld behövs för att producera ett ledande nät, mycket mindre än vid användning av bläck med sfäriska guldpartiklar, ", säger Kraus. Detta gör fördelarna med guld tillgängliga för flexibel elektronik.
"Våra resultat visar att självmontering och tryck kan kombineras för att effektivt producera transparenta, ledande material. Vi kommer att överföra denna insikt till andra metaller i vidare studier, säger Kraus.