Forskare vid University of Manchester har utvecklat en metod för att producera vattenbaserade och bläckstråleskrivbara 2D-materialbläck, som skulle kunna föra 2D-kristallheterostrukturer från labbet till verkliga produkter.

Exempel inkluderar effektiva ljusdetektorer, och enheter som kan lagra information kodad i binär form som har visats, i samarbete med universitetet i Pisa.

Grafen är världens första 2D-material:200 gånger starkare än stål, lättvikt, flexibel och mer ledande av koppar. Sedan grafen isolerades 2004 har familjen av 2D-material utökats.

Använda grafen och andra 2D-material, forskare kan lagra dessa material, liknar att stapla legoklossar i en exakt vald sekvens, känd som "heterostruktur", att skapa enheter som är skräddarsydda för ett specifikt syfte.

Som rapporterats i Naturens nanoteknik ett team ledd av professor Cinzia Casiraghi har utvecklat en metod för att producera vattenbaserade och bläckstråleskrivbara 2D-materialbläck, som kan användas för tillverkning av ett brett utbud av heterostrukturer genom att fullt ut utnyttja designflexibiliteten som en enkel teknik som bläckstråleutskrift erbjuder.

Nuvarande bläckformuleringar, som skulle göra det möjligt att skapa heterostrukturer med enkla och billiga metoder, är långt ifrån idealiska - innehåller antingen giftiga lösningsmedel eller kräver tidskrävande och dyra processer. Dessutom, ingen av dessa är optimerad för tillverkning av heterostrukturer.

Prof Cinzia Casiraghi sa:"På grund av enkelheten, flexibilitet och låg kostnad för enhetstillverkning, vi föreställer oss att denna teknik ska hitta potential i smarta förpackningsapplikationer, till exempel för läkemedel och konsumentvaror. Vi är också mycket glada över möjligheten att implementera logiska kretsar gjorda av 2D-material – faktiskt, vi vidareutvecklar den här typen av enheter tillsammans med våra kollegor i Pisa".

Daryl McManus, Doktorand sa:"Dessa bläck ger en perfekt plattform för att till fullo utnyttja utbudet av egenskaper hos 2-D-material genom att för första gången tillåta en exakt och skalbar metod för tillverkning av enheter med godtycklig komplexitet med användning av 2-D-material".

Framför allt är dessa bläck också biokompatibla, som utvidgar deras möjliga användning till biomedicinska tillämpningar.

Prof Kostas Kostarelos, Professor i nanomedicin sa:"Utvecklingen av vattenlösliga 2D-bläck som är kompatibla med den biologiska miljön och interagerar med organismer utan att skada kan ge en plattform med enorm potential för ett brett spektrum av tillämpningar. Vi ser verkligen på detta som början för sådana bläck på den biomedicinska arenan."