استعراض

في الآونة الأخيرة، والباحثين في جامعة جنوب الدنمارك يوضح طريقة جديدة لانتاج كميات كبيرة من الأقطاب الكهربائية الموصلة الشفافة على أساس فيلم جديد من الفضة نانو النمط.

خلفية

أقطاب شفافة، وتستخدم على نطاق واسع في عرض المعلومات، والإضاءة في الحالة الصلبة، والضوئية، وغيرها من المجالات، مثل الهواتف الذكية وأجهزة التلفاز المسطحة الشاشة التي تعمل باللمس شفافة الكشف عن اتصال القطب، وسرعان ما تتحول لون كل بكسل.

اليوم، أكثر من القطب شفافة مصنوعة من أكسيد الإنديوم القصدير (ITO). من الناحية النسبية على الزجاج، وأكسيد القصدير الإنديوم وجود الشفافية 92. على الرغم من أن الفيلم ITO شفافة للغاية، ولكن يجب التعامل معها بعناية من أجل تحقيق خصائص استنساخه. وبالإضافة إلى ذلك، ITO الصعب وهشة، وكسر بسهولة عندما تتعرض للثني، وليس مناسبة للإلكترونيات مرنة.

لذلك، والباحثين يبحثون عن بدائل لمنظمة التجارة الدولية. على سبيل المثال، لقد أدخلت تطوير معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الخلايا الشمسية العضوية شفافة مرنة، فإنه يستخدم القطب الجرافين.

(المصدر: معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا)

يمكن تصنيعها فيلم موصل شفاف باستخدام أنابيب الكربون النانوية، ولكن هذه الأفلام ليست موجودة لجميع التطبيقات، لديها ما يكفي من التوصيل الكهربائي، خشونة السطح، وسوف تتأثر أيضا، لأن أنابيب الكربون النانوية في حاجة إلى أن تكون مكدسة مع بعضها البعض معا.

(المصدر: يينغ تشو وريكو أزومي)

مزيد من المعادن النبيلة مثل الذهب والفضة والبلاتين، وجود طبيعة مقاومة للتآكل ومن المتوقع أن تصبح بديلا عن ايتو. ويمكن لهذه المعادن النبيلة خلق القطب كيميائيا مقاومة ودائم، تستخدم جنبا إلى جنب مع الركيزة مرنة. ومع ذلك، حتى الآن، منذ النبيل معدنية فيلم موصل شفاف عالية خشونة السطح، مما أدى إلى واجهة بين الفيلم وطبقة أخرى ليست مسطحة، وبالتالي الحد من أدائها.

ابتكار

في الآونة الأخيرة، والباحثين في جامعة جنوب الدنمارك يوضح طريقة جديدة لانتاج كميات كبيرة من الأقطاب الكهربائية الموصلة الشفافة استنادا إلى فيلم جديد من الفضة نانو النمط.

بالمقارنة مع المواد القطب الحالية المستخدمة والفضة ليست كيميائيا مقاومة وأكثر قابلة للتفتيت. وهكذا، فإنه يطبق على شاشة مرنة وللإلكترونيات مرنة، والفيلم الجديد يوفر الأداء العالي وخيار دائم. وعلاوة على ذلك، استنادا إلى فيلم الفضة فإنه يمكن أيضا أن تطبق على تركيب نوافذ ومرنة سقف الخلايا الشمسية أو حتى على جهاز شخصي.

(المصدر: خيسوس ينيت، جامعة جنوب الدنمارك)

الباحثين التي نشرت في "المواد البصرية اكسبريس" المقالات الصحفية والتقارير عملية تصنيع مثل هذا الفيلم موصلة شفافة على قرص الزجاج التي يبلغ قطرها 10 سم. وبناء على التقييم النظري والتجريبي المتطابقة عن كثب وهم يحسبون أداء القطب رقيقة الذي هو أفضل بكثير من القطب الأغشية الرقيقة التقليدية باستخدام شاشة مرنة وشاشة تعمل باللمس.

تكنولوجيا

في الدراسة الجديدة، استخدم الباحثون طريقة تسمى "الطباعة الحجرية الغروية" (الطباعة الحجرية الغروية) لتصنيع شفافة رقيقة موصل من الفضة. أولا، من قبل طبقة من حجم موحد، متباعدة عن كثب النانوية البلاستيكية المغلفة على رقاقة 10 سم، وطبقة قناع أو لإنشاء القالب. ثم قام الباحثون بعد ذلك يتم وضع رقاقة المغلفة في الفرن البلازما، موحد تقليل حجم كل الجسيمات. عندما فيلم الفضة يترسب على القناع، وسوف تدخل الفضاء بين جزيئات الفضة. وفي وقت لاحق، وأنها حلت الجسيمات، وترك واضح نمط العسل حفرة، بحيث يمكن للضوء أن يمر، وخلق فيلم موصل وشفافة بصريا.

(المصدر: خيسوس ينيت، جامعة جنوب الدنمارك)

أظهر الباحثون أن أسلوب الإنتاج الضخم من أجل تصنيع الكهربائي الشفاف الفضة، وشفافية تصل إلى 80، مع الحفاظ على المقاومة السطحية أقل من 10 أوم لكل متر مربع، ومقاومة السطح يساوي تقريبا الكربون القائم على أنابيب الشفافية فيلم واحد على عشرة. وانخفاض المقاومة، حاملات الشحنة الكهربائي وتحسين الأداء.

قيمة

وقال الكاتب الأول من الورقة، جامعة خيسوس ينيت جنوب الدنمارك،: "نحن نستخدم تصنيع الحلول استنساخه للغاية، وإنشاء هيكل مستقر كيميائيا عن طريق ضبط المفاضلة بين الشفافية والتوصيل مما يعني أنه إذا كان الجهاز. يتطلب أعلى من الشفافية وانخفاض الموصلية، يمكننا تلبية هذا الطلب من خلال تغيير سمك منه في إنتاج فيلم ".

وقال ينيت: "نحن نعمل في معظم جوانب الرواية هو أننا استخدام يرتبط مع نتائج القياس جيدة جدا من التحليل النظري للنظر في الشفافية والتوصيل من المشاكل فيلم تصنيع غالبا ما تجعل من الصعب الحصول على المواد الجديدة الحد الأقصى النظري. الأداء الجيد. قررنا أن تقرير الحالة التي واجهناها في التجربة، وعلى افتراض التدابير العلاجية بحيث يمكن استخدام بأن مثل هذه المعلومات في المستقبل لتجنب أو تقليل الحالات التي قد تؤثر على الأداء ".

وقال الباحثون ان دراستهم أظهرت أن الطباعة الحجرية الغروية يمكن أن تستخدم لتصنيع فيلم موصل شفاف مستقر كيميائيا، ومن المتوقع أن يتم تطبيقها على مجموعة من المجالات الفيلم.

الكلمة

الأقطاب، يمكن ارتداؤها الإلكترونية مرونة

المواد المرجعية

[1] https://www.osa.org/en-us/about_osa/newsroom/news_releases/2018/transparent_conductive_films_promising_for_dev_(1)/

[2] خيسوس ينيت، أندرس رونج الثر، كريستيان وولف، أوله Albrektsen، N. Asger مورتنسن، جاكوب Kjelstrup هانسن. أقطاب شفافة وموصلة من قبل على نطاق واسع نانو هيكلة من المعادن النبيلة رقيقة الأفلام . المواد البصرية اكسبرس 2018 (8)؛ (7): 1733 دوى: 10.1364 / OME.8.001733