Udskrivning af et bedre mikronet

Fremtiden for elektroniske skærme vil være tynd, fleksibel og holdbar. En barriere for dette, imidlertid, er, at en af ​​de mest udbredte transparente ledere til elektroniske skærme – indiumtinoxid (ITO) – ikke klarer sig så godt på større områder og kan revne og nedbrydes med slid. Indium er også et sjældent jordarters mineral, hvilket er relativt sjældent, og processen til at skabe ITO kræver et højt energiforbrug og dyrt udstyr.

Et nyt alternativ er "microgrid"-ledere af metal. Disse mikrogitter kan tilpasses til deres anvendelse ved at variere mikrogitterets bredde, stigning og tykkelse, og de kan laves med en række forskellige metaller.

Ny forskning fra University of Pittsburgh Swanson School of Engineering undersøger brugen af ​​mikrogitre trykt med partikelfrit sølvblæk, demonstrerer sine fordele sammenlignet med andre partikelbaserede blæk. Bladet er udgivet i ACS anvendte elektroniske materialer og er vist på en supplerende forside af tidsskriftet.

"Blandt alternativerne til ITO, der undersøges, metal mikrogitter er en attraktiv mulighed på grund af deres lave plademodstand og høje gennemsigtighed, som er velegnet til mange optoelektroniske applikationer, " forklarede Paul Leu, lektor i industriteknik, hvis laboratorium for avancerede materialer i Pittsburgh (LAMP) udførte forskningen. "Imidlertid, på grund af de tilgængelige fremstillingsprocesser, det er svært at perfektionere. Vores forskning fokuserer på at adressere nøgleproblemer i fremstillingen af ​​sølvmikrogrids ved hjælp af partikelfrit sølvblæk, og vi fandt ud af, at det har nogle vigtige fordele i forhold til partikelbaserede blæk. "

Projektet er en fortsættelse af LAMP labs samarbejde med Electroninks, en teknologivirksomhed i Austin, Texas. Virksomheden producerer et kredsløbstegningssæt kaldet Circuit Scribe, som bruger ledende sølvblæk for at give brugerne mulighed for at skabe arbejdslys med kredsløb tegnet på papir. Circuit Scribe udløste Leus første interesse i at arbejde sammen med virksomheden om at udvikle deres partikelfri metalblæk som en måde at løse nogle af begrænsningerne ved ITO.

Forskerne fandt ud af, at de partikelfri fremstillede mikronetværk var mere pålidelige end dem, der blev trykt med partikelbaserede blæk, viser bedre gennemsigtig elektrodeydelse, lavere ruhed, og bedre mekanisk holdbarhed, hvilket er nødvendigt for fleksible skærme. For at teste dens holdbarhed, forskerne udførte flere tests, herunder vedhæftning, bukke- og foldetest.

"Disse mikrogrids klarede sig bedre end både partikelbaserede blækformede mikrogrids og ITO mikrogrids i alle vores tests, " sagde hovedforfatter og ph.d.-studerende Ziyu Zhou. "Vores forskning baner vejen for bedre præstationer, billigere og mere holdbare skærme, der ikke er afhængige af minedrift af sjældne jordartsmineraler. "

Ud over at evaluere mikronettene som en erstatning for ITO i OLED'er, teamet evaluerer dem for gennemsigtige antenner og elektromagnetisk interferens (EMI) afskærmning.