En teknik som möjliggör tillverkning av invecklade tredimensionella (3D) kvantpunktsbaserade strukturer vid rumstemperatur har utvecklats.
Ledd av professor Im Doo Jung från institutionen för maskinteknik vid UNIST, har en nyligen genomförd studie introducerat en banbrytande one-stop perovskite quantum dot (PQD) additiv tillverkningsteknik. Detta tillvägagångssätt eliminerar behovet av värmebehandling, vilket gör det möjligt att skapa komplexa 3D-former med exceptionell precision, inklusive ikoniska landmärken som Eiffeltornet.
Forskningsresultaten har publicerats i mars 2024-utgåvan av Advanced Functional Materials .
Traditionellt krävde formning av QD-material i 3D långvarig värmeexponering, vilket ledde till egenskapsförsämring och formdeformation. De nyutvecklade PQD-materialen uppvisar dock en anmärkningsvärd ljuseffektivitet och färgmångsidighet, och erbjuder en spelförändrande lösning för avancerad kryptering och anti-förfalskningstillämpningar.
Genom att noggrant optimera viktiga utskriftsvariabler och använda hydroxipropylcellulosa (HPC) polymer och diklormetan (DCM) som ett flyktigt lösningsmedel, uppnådde forskargruppen stabil extrudering av självlysande PQD-bläck vid rumstemperatur. Denna innovativa 3D-utskriftsmetod möjliggör skapandet av olika strukturer som avger ljus i röda, gröna och blå (RGB) färger baserat på de primära ljusfärgerna.
Studien introducerar ett sofistikerat anti-förfalskning och krypteringssystem som använder 3D-printade geometriska former som utnyttjar de unika ljusemissionsegenskaperna hos PQD:er. För att demonstrera potentialen för förbättrade säkerhetsfunktioner i moderna tryckta elektroniska enheter, designades en 6 x 5 kubarkitekturuppsättning med G- och B-emissiva PQD-HPC:er för kryptering, som visar alfabetiska bokstäver (U, N, IS och T) vid 90 ° intervaller.
Huvudförfattaren Hongryung Jean sa:"Vår strömlinjeformade QD 3D-utskriftsprocess möjliggör stabil tillverkning vid rumstemperatur och lovar framsteg inom informationskrypteringssystem och optoelektroniska utskriftstekniker."
Professor Jung sa:"Detta framsteg bevarar fotoluminescensegenskaperna hos PQD utan behov av värmebehandlingar, vilket driver innovation inom optoelektroniska och energitillämpningar."
Denna forskning sätter en ny standard för krypteringsteknik och åtgärder mot förfalskning i den digitala tidsåldern.
Mer information: Hongryung Jeon et al, 3D-utskrift av självlysande Perovskite Quantum Dot-Polymer Architectures, Avancerade funktionella material (2024). DOI:10.1002/adfm.202400594
Journalinformation: Avancerat funktionsmaterial
Tillhandahålls av Ulsan National Institute of Science and Technology
