Mod umærkelig elektronik, som du ikke kan se eller føle

Gennemsigtig elektronik - såsom head-up-skærme, der giver piloter mulighed for at læse flydata, mens de holder øjnene foran dem - forbedrer sikkerheden og giver brugerne adgang til data under transit. Til sundhedsapplikationer, elektronikken skal ikke kun være billig og ligetil at fremstille, men også tilstrækkelig fleksibel til at tilpasse sig huden. Sølv nanowire-netværk opfylder disse kriterier. Imidlertid, nuværende udviklingsmetoder skaber tilfældig nanotrådsjustering, der er utilstrækkelig til avancerede applikationer.

I en kommende undersøgelse i Avancerede intelligente systemer , forskere fra Osaka University har brugt højopløsningsudskrivning til at fremstille krydsjusterede sølv nanowire-arrays i centimeterskala, med reproducerbare funktionsstørrelser fra 20 til 250 mikrometer. Som proof-of-concept for funktionalitet, de brugte deres arrays til at detektere elektrofysiologiske signaler fra planter.

Forskerne skabte først en mønstret polymeroverflade for at definere den efterfølgende nanotrådsstørrelse. Brug af en glasstang til at feje sølv nanotråde hen over mønsteret førte til enten parallelle eller krydsjusterede nanotrådsnetværk, afhængig af fejeretningen. Nanotråd krydsjustering, justering i mønsteret, og elektro-optiske egenskaber var imponerende.

"Blademodstanden for mønstre mindre end 100 mikrometer varierede fra 25 til 170 ohm pr. kvadrat, og den synlige lystransmittans ved 550 nanometer var 96% til 99%, " siger Teppei Araki, co-senior forfatter. "Disse værdier er velegnede til gennemsigtig elektronik."

Forskerne viste nytten af ​​deres teknologi ved at overvåge det elektriske potentiale af brasilianske vandgræsblade. Fordi nanotrådsarrayerne er gennemsigtige, forskerne var i stand til at holde bladet under visuel observation, mens de indhentede data over lange perioder. En 2- til 3-mikrometer tyk enhed tilpasset sig overfladen af ​​et blad uden at forårsage skade.

"Vores mikroelektrodebaserede organiske felteffekttransistorer udviste fremragende multifunktionalitet, " siger Tsuyoshi Sekitani, co-senior forfatter. "For eksempel, gennemsigtighed på 90 %, tænd-sluk-forholdet var ~10 ⁶ , og lækstrømmen forblev stabil ved bøjning i en radius på 8 millimeter."

Transparent elektronik er en ny teknologi. Det skal være enkelt og billigt at masseproducere til biomedicin, civilingeniør, landbrug, og andre applikationer, der kræver underliggende visuel observation. Det fremskridt, der er beskrevet her, er et vigtigt skridt i den retning. Osaka University-forskerne planlægger at lave yderligere tekniske forbedringer, såsom at inkorporere grafen på nanotrådens overflade. Dette vil forbedre ensartetheden af ​​mikroelektrodernes plademodstand. Ultimativt, forskernes teknologi vil hjælpe med at minimere råmaterialeindtaget af elektronik, og overgå funktionaliteten af ​​konventionel ikke-transparent elektronik.