Ett submikrometer-tunt nät av silver-nanotrådar-som är transparent för ljus, mycket elektriskt ledande, flexibel och töjbar, och enkel att göra - har utvecklats av forskare vid KAUST. Materialet kan användas i flexibla elektroniska displayer, sensorer, solceller eller till och med inkubatorer för nyfödda barn.

"Idén kom till mig när jag låg på sjukhuset med min son, som var i en inkubator, "minns Atif Shamim." Jag oroade mig för att barnen utsattes för all elektromagnetisk strålning i rummet, "säger han. Även om ogenomskinliga metaller är kända för sin elektriska konduktivitet, fungerar som block för elektromagnetisk strålning, de är i allmänhet inte transparenta eller töjbara. "Vi ville inte skydda inkubatorerna mot strålning genom att använda metall för då skulle vi inte kunna se spädbarnen, " han förklarar.

Det finns tryckta filmer av metallnanotrådar där de ledande metallnanotrådarna är så tunna att ljus kan passera mellan dem. Dock, det har varit utmanande att direkt skapa nanotrådsark som samtidigt har hög konduktivitet, hög transparens, flexibilitet och töjbarhet. "Nu, vi har hittat en lösning på detta problem, "förklarar Weiwei Li, en postdoktor i Shamims team.

Först, laget förfinade metoden för tillverkning av silver nanotrådar, anpassa det tidigare protokollet för att göra större mängder längre nanotrådar. Nanotrådarna kunde användas direkt i en ny bläckformulering som resulterade i ett enhetligt lager av silver när det applicerades genom screentryck på ett flexibelt underlag.

Tack vare längden på nanotrådarna, laget kunde uppnå hög konduktivitet med en relativt gles täckning av nanotrådar, som i sin tur förbättrade optisk transparens. I ett sista tillverkningssteg, teamet använde lasersintring för att svetsa samman intilliggande nanotrådar vid beröringspunkter:detta förbättrade den elektriska konduktiviteten ytterligare samtidigt som tjockleken på silverskiktet minskades och att ännu mer ljus passerade igenom. Materialet bibehöll sin elektriska prestanda även efter 1000 stretch-release-cykler och 1000 böjningscykler.

Teamet testade materialets prestanda genom att skriva ut det ledande bläcket i mönster som gjorde det möjligt att absorbera förutbestämda våglängder för elektromagnetisk strålning. "Med det stora antalet trådlösa enheter, vi utsätts alla för elektromagnetisk strålning hela tiden, "Li säger." Vi konstruerade speciella elektromagnetiska absorberare med vårt transparenta bläck som kan absorbera mer än 90 procent av de elektromagnetiska signalerna i ett specifikt frekvensband, " han förklarar.

"Vi tror att detta arbete kommer att gynna utvecklingen av framtida flexibla, transparent och töjbar ledande elektronik till låg kostnad och i stor skala, säger Shamim.

Andra möjliga tillämpningar inkluderar radarabsorberande beläggningar för att täcka stridsplanens krökta yta, gör dem osynliga för fiendens radarsystem.