Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Cellulose -nanofibre kan hjælpe partikler i blæk og trykt elektronik med at sprede sig jævnt

Fotografier af tørrede kolloide blandinger af polystyrenpartikler (diameter 1,4 µm) og cellulosefibre (diameter ca. 20 nm, længde ca. 1 µm). Polystyrenkoncentrationen er fastsat til 0,1 vægtprocent, og cellulose er 0 (a), 0,01 (b) og 0,1 vægt% (c). Kredit:National Institute for Materials Science

Tørring er en vigtig del af udskrivning af ord og elektronik. Partikler suspenderet i væske påføres en overflade, og væsken fordamper og efterlader partiklerne. Mange gange, partiklerne tørrer ujævnt på grund af den såkaldte 'kafferingseffekt'. Ligesom når spildt kaffe tørrer og efterlader en hul ring, partikler har en tendens til at bevæge sig på ydersiden af ​​væskedråben. Dette er et problem, især til trykt elektronik, som kræver ensartet påføring af en væske for maksimal ydelse.

Cellulose nanofibre tilbyder en miljøvenlig og effektiv løsning på dette problem, forklare forskere fra Japan i et papir, der for nylig blev offentliggjort i Videnskab og teknologi af avancerede materialer .

Forskerne testede tre forskellige koncentrationer af cellulose -nanofibre tilsat til en opløsning med suspenderede partikler. De forsøgte også at øge partikelkoncentrationen i en opløsning uden tilsatte nanofibre. De fotograferede tørringsprocessen under et mikroskop over tid.

Opløsningerne med nanofibre tørrede meget mere jævnt end dem uden. I stedet for en hul ring, partiklerne kondenseret til en fast prik, lidt svindende i størrelse, da væsken fordampede. Partikler i blandingerne med nanofibre bevægede sig også i et konsekvent tempo. Der var ingen sidste hast til periferien, som det blev observeret i løsningerne uden nanofibre.

Forskerne konkluderer, at cellulose -nanofibre kan forbedre tørringsprocessen og undgå problemer som følge af ujævn tørring, såsom nedbrydning af malingsbelægninger, klarhed af trykte tegn på papir, og ledningsevne af trykt elektronik.

Når opløsningen tørrer, nanofibrene efterlades sammen med de ønskede partikler. Hvordan nanofibrene hæmmer eller gavner materialernes ydeevne, er et emne for yderligere forskning.

"Tilsætning af cellulose -nanofibre kan ændre den elektriske resistivitet af ledende ledninger i den trykte elektronik, men finjusteringen af ​​koncentrationen kan udnyttes til styring af selve den elektriske resistivitet, "skriver forskergruppen fra Tokyo University of Agriculture and Technology, og Nagoya University.


Varme artikler