Ny fleksibel, gennemsigtig leder skabt:Sammenfoldelige fladskærms-tv tættere på virkeligheden

University of Houston forskere har udviklet en ny strækbar og gennemsigtig elektrisk leder, bringer potentialet for en fuldt sammenfoldelig mobiltelefon eller et fladskærms-tv, der kan foldes sammen og bæres under armen, tættere på virkeligheden.

Zhifeng Ren, en fysiker ved University of Houston og hovedforsker ved Texas Center for Superconductivity, sagde, at der længe har været forskning i bærbar elektronik, der kunne rulles sammen eller på anden måde let transporteres. Men et materiale, der er gennemsigtigt og har både den nødvendige fleksibilitet og ledningsevne, har vist sig at være uhåndgribeligt – nogle materialer har to af komponenterne, men indtil nu, det har været svært at finde en med alle tre.

Guld nanomesh-elektroderne produceret af Ren og hans forskningsmedarbejdere Chuan Fei Guo og Tianyi Sun ved UH, sammen med to kolleger på Harvard University, give god elektrisk ledningsevne samt gennemsigtighed og fleksibilitet, forskerne rapporterer i et papir offentliggjort online tirsdag d Naturkommunikation .

Materialet har også potentielle anvendelser til biomedicinsk udstyr, sagde Ren, hovedforfatter på papiret. Forskerne rapporterede, at guld nanomesh elektroder, produceret af den nye korngrænselitografi, øge modstanden kun lidt, selv ved en belastning på 160 procent, eller efter 1, 000 cyklusser ved en belastning på 50 procent. Nanomesh, et netværk af fuldt forbundne guld nanotråde, har god elektrisk ledningsevne og gennemsigtighed, og har "ultrahøj strækbarhed, " ifølge avisen.

Og i modsætning til sølv eller kobber, guld nanomesh oxiderer ikke let, som Ren sagde forårsager et kraftigt fald i elektrisk ledningsevne i sølv og kobber nanotråde. Guo sagde, at gruppen er den første til at skabe et materiale, der er gennemsigtigt, strækbar og ledende, såvel som den første til at bruge korngrænselitografi i søgen efter at gøre det. Vigtigere, han sagde, det er den første, der tilbyder en klar mekanisme til at producere ultrahøj strækbarhed.

Korngrænselitografien involverede en tolags lift-off metalliseringsproces, som omfattede et indiumoxidmaskelag og et siliciumoxidofferlag og giver god kontrol over dimensionerne af maskestrukturen.

"Dette er meget nyttigt inden for foldbar elektronik, " sagde Guo. "Den er meget mere transportabel." Sun bemærkede, at den koreanske elektronikproducent Samsung demonstrerede en mobiltelefon med en bøjelig skærm i oktober; LG Electronics har introduceret en buet mobiltelefon, der nu er tilgængelig i Asien.

Men hverken er virkelig foldbar eller strækbar, i stedet buet let for bedre at passe mod brugerens ansigt. "For den slags enheder, vi har brug for noget fleksibelt, gennemsigtig, "Sun sagde om en foldbar telefon. "Hvis vi vil fremme den teknologi, vi har brug for noget andet, og noget andet kunne være den teknologi, vi udvikler."

Ren bemærkede, at selvom guld nanomesh er bedre end andre testede materialer, selv den gik i stykker, og den elektriske modstand steg, når den blev strakt. Men han sagde, at ledningsevnen blev genoptaget, da den blev vendt tilbage til de oprindelige dimensioner.

Det viste sig ikke sandt med sølv, han sagde, formentlig på grund af høj oxidation. Arbejdet på University of Houston blev finansieret af Department of Energy, mens det på Harvard blev finansieret af en National Science Foundation-bevilling.