Ny forskning viser, hvordan sølv kunne være nøglen til fleksible gadgets i guldstandard

Forskning offentliggjort i tidsskrifterne Materialer i dag Kommunikation og Videnskabelige rapporter har beskrevet, hvordan sølv nanotråde viser sig at være det ideelle materiale til fleksible, berøringsskærmsteknologier, samtidig med at de undersøger, hvordan materialet kan manipuleres til at justere dets ydeevne til andre applikationer. I øjeblikket, berøringsskærmsenheder er hovedsageligt afhængige af elektroder fremstillet af indiumtinoxid (ITO), et materiale, der er dyrt at skaffe, dyrt at behandle og meget sprødt.

Et team fra University of Surrey, ledet af professor Alan Dalton og i samarbejde med M-SOLV Ltd, en touch-sensor producent baseret i Oxford, kiggede på alternative materialer for at overvinde udfordringerne ved ITO, som lider under forsyningsusikkerhed. Alternative materialer undersøgt som ITO -udskiftninger har inkluderet grafen, carbon nanorør og tilfældige metal nanotrådfilm. Denne undersøgelse viste, hvordan sølv nanotrådfilm er fremstået som den stærkeste konkurrent, på grund af transmittanser og ledningsevner, der kan matche og let overstige ITO's. Dette er et materiale, der består af tråde, der er over tusind gange tyndere end et menneskehår, der danner et sammenkoblet ledende netværk.

Matthew Large, den første forfatter på forskningen offentliggjort i Videnskabelige rapporter beskrevet betydningen af ​​disse seneste resultater. "Vores forskning har ikke bare identificeret sølv nanotråde som et levedygtigt erstatningsberøringsskærmsmateriale, men er gået et skridt videre med at vise, hvordan en proces kaldet 'ultralyd' kan give os mulighed for at skræddersy ydeevne. Ved at anvende højfrekvent lydenergi på materialet kan vi manipulere, hvor lange de nanosiserede 'stænger' af sølv er. Dette giver os mulighed for at indstille, hvor gennemsigtige eller hvor ledende vores film er, hvilket er afgørende for at optimere disse materialer til fremtidige teknologier som fleksible solceller og rullende elektroniske displays. "

I et papir, der blev offentliggjort sidste måned i Materialer i dag Kommunikation , det samme hold, viste, hvordan sølv nanotråde kan behandles ved hjælp af den samme laserablationsteknik, der normalt bruges til fremstilling af ITO -enheder. Ved hjælp af denne teknik, teamet producerede en fuldt fungerende fem tommer multi-touch sensor, identisk med dem, der typisk bruges i smartphoneteknologi. De fandt, at den fungerede sammenligneligt med en baseret på ITO, men brugte betydeligt mindre energi til at producere.

"Dette fleksible materiale fungerer ikke kun meget godt, vi har vist, at det er et levedygtigt alternativ til ITO i praktiske enheder, "konkluderede professor Dalton." Det faktum, at vi er i stand til at producere enheder ved hjælp af lignende metoder som i øjeblikket i brug, men på en mindre energikrævende måde er et spændende skridt mod fleksible gadgets, der ikke bare åbner døren for nye applikationer, men gør det på en meget grønnere måde. "

Maria Cann, en teknolog fra M-SOLV og første forfatter på Materials Today Communications-papiret tilføjet "" Vi ser stor interesse fra vores kunder for sølv nanotrådfilm som en ITO-erstatning for enheder. Dette arbejde er et virkelig vigtigt skridt til at fastslå præcis, hvilke sensordesign der kan lave gode nanotrådsprodukter. Det faktum, at nanotrådfilmene behandles med de samme laserteknikker som ITO, gør overgangen fra ITO til nanotråde virkelig ligetil. Det vil ikke vare længe, ​​før vi alle bruger nanotråde i vores elektroniske enheder. "

Holdet, nu baseret på University of Sussex søger nu at udvikle skalerbarheden af ​​processen for at gøre den mere industrielt levedygtig. En begrænsende faktor er de nuværende omkostninger ved nanotråde i sølv. Finansieret af Innovate UK og EPSRC, teamet samarbejder med M-SOLV og en grafenleverandør Thomas Swan om at bruge en kombination af nanotråd og grafen i elektroderne til markant at reducere omkostningerne.