Nanotynde fleksible berøringsskærme kunne udskrives som avispapir

Forskere har udviklet et ultratyndt og ultrafleksibelt elektronisk materiale, der kunne printes og rulles ud som avis, til fremtidens touchskærme.

Den berøringsfølsomme teknologi er 100 gange tyndere end eksisterende berøringsskærmmaterialer og så bøjelig, at den kan rulles sammen som et rør.

For at oprette det nye ledende ark, et team ledet af RMIT University brugte en tynd film, der er almindelig i mobiltelefoners touchskærme, og krympede den fra 3-D til 2-D, ved hjælp af flydende metalkemi.

De nanotynde ark er let kompatible med eksisterende elektroniske teknologier og på grund af deres utrolige fleksibilitet, potentielt kunne fremstilles gennem roll-to-roll (R2R) behandling ligesom en avis.

Forskningen, med samarbejdspartnere fra UNSW, Monash University og ARC Center of Excellence in Future Low-Energy Electronics Technologies (FLEET), er publiceret i tidsskriftet Naturelektronik .

Ledende forsker Dr. Torben Daeneke sagde, at de fleste mobiltelefoners touchskærme var lavet af et gennemsigtigt materiale, indium-tinoxid, det var meget ledende, men også meget skørt.

"Vi har taget et gammelt materiale og transformeret det indefra for at skabe en ny version, der er ekstremt tynd og fleksibel, sagde Daeneke, en Australian Research Council DECRA Fellow ved RMIT.

"Du kan bøje det, du kan vride det, og du kunne gøre det langt billigere og mere effektivt end den langsomme og dyre måde, vi i øjeblikket fremstiller berøringsskærme på.

"At gøre det todimensionalt gør det også mere gennemsigtigt, så den slipper mere lys igennem.

"Det betyder, at en mobiltelefon med en berøringsskærm lavet af vores materiale ville bruge mindre strøm, forlænger batteriets levetid med ca. 10 %."

DIY:en berøringsskærm, du kan lave derhjemme

Den nuværende måde at fremstille det gennemsigtige tynde filmmateriale, der bruges på standard berøringsskærme, er en langsom, energikrævende og dyr batchproces, udført i et vakuumkammer.

"Det skønne er, at vores tilgang ikke kræver dyrt eller specialiseret udstyr - det kan endda gøres i et hjemmekøkken, " sagde Daeneke.

"Vi har vist, at det er muligt at skabe printbare, billigere elektronik ved hjælp af ingredienser, du kunne købe i en byggemarked, udskrivning på plastik for at lave fremtidens berøringsskærme."

Tykt og tyndt:hvordan man gør et gammelt materiale nyt

For at skabe den nye type atom-tyndt indium-tinoxid (ITO), forskerne brugte en metode til trykning af flydende metal.

En indium-tin-legering opvarmes til 200C, hvor det bliver flydende, og derefter rullet over en overflade for at printe af nanotynde ark af indiumtinoxid.

Disse 2-D nano-ark har den samme kemiske sammensætning som standard ITO, men en anden krystalstruktur, giver dem spændende nye mekaniske og optiske egenskaber.

Ud over at være fuldt ud fleksibel, den nye type ITO absorberer kun 0,7 % af lyset, sammenlignet med de 5-10 % af standard ledende glas. For at gøre det mere elektronisk ledende, du tilføjer bare flere lag.

Det er en banebrydende tilgang, der løser en udfordring, der blev betragtet som uløselig, sagde Daeneke.

"Der er ingen anden måde at gøre dette fuldt fleksibelt på, ledende og gennemsigtigt materiale bortset fra vores nye flydende metalmetode, " han sagde.

"Det var umuligt indtil nu - folk gik bare ud fra, at det ikke kunne lade sig gøre."

Patentanmeldt:bringer teknologien på markedet

Forskerholdet har nu brugt det nye materiale til at skabe en fungerende berøringsskærm, som et proof-of-concept, og har søgt patent på teknologien.

Materialet kan også bruges i mange andre optoelektroniske applikationer, såsom LED'er og berøringsskærme, samt potentielt i fremtidens solceller og smarte vinduer.

"Vi er glade for at være på det stadie nu, hvor vi kan udforske kommercielle samarbejdsmuligheder og arbejde med de relevante industrier for at bringe denne teknologi på markedet, "Sagde Daeneke.