Написано AZoNano 27 января 2020

Ученые создали ультратонкий и ультрагибкий электронный материал для будущих сенсорных экранов. Этот материал способен печатать и распространять как газету.

Новая сенсорная технология в 100 раз тоньше по сравнению с современными сенсорными материалами и обладает высокой гибкостью, что позволяет ее наматывать как трубку.

Исследователи из Университета RMIT подготовили новый проводящий лист, используя тонкую пленку, обычно присутствующую на сенсорных экранах сотовых телефонов, и уменьшили его с трех измерений (3D) до двух измерений (2D) с помощью химии жидких металлов.

Эти нанотонкие листы могут быть легко включены в современные электронные технологии. Благодаря их невероятной гибкости они потенциально могут быть получены с помощью рулонной обработки (R2R), как газета.

Исследование, проведенное совместно с исследователями из UNSW, Университета Монаш и Центра передовых технологий ARC в области будущих технологий низкоэнергетической электроники (FLEET), было опубликовано в Nature Electronics . . ]

По словам доктора Торбена Даенеке, ведущего исследователя, большинство сенсорных экранов сотовых телефонов были изготовлены из прозрачного материала, такого как оксид индия-олова (ITO), который был не только очень проводящим, но и очень хрупким.

« Мы взяли старый материал и трансформировали его изнутри, чтобы создать новую версию, которая будет чрезвычайно тонкой и гибкой », – заявил Даенеке, научный сотрудник Австралийского исследовательского совета DECRA в RMIT.

Вы можете согнуть его, вы можете повернуть его, и вы можете сделать это намного дешевле и эффективнее, чем медленный и дорогой способ, которым мы в настоящее время производим сенсорные экраны. Превращение в двумерное изображение также делает его более прозрачным и пропускает больше света. Это означает, что сотовый телефон с сенсорным экраном, изготовленным из нашего материала, будет потреблять меньше энергии, увеличивая срок службы батареи примерно на 10% .

Д-р Торбен Даенеке, научный сотрудник Австралийского совета DECRA, Университет RMIT

Сделай сам: сенсорный экран, который можно сделать дома

Существующий способ получения прозрачного тонкопленочного материала, используемого в стандартных сенсорных экранах, включает медленный, энергоемкий и дорогостоящий периодический процесс, выполняемый в вакуумной камере.

Прелесть в том, что наш подход не требует дорогостоящего или специализированного оборудования – это можно сделать даже на домашней кухне. Мы показали, что можно создавать печатную, более дешевую электронику, используя ингредиенты, которые можно купить в магазине, печатая на пластике для изготовления сенсорных экранов будущего .

Д-р Торбен Даенеке, научный сотрудник Австралийского совета DECRA, Университет RMIT

Толстый и тонкий: как превратить старый материал в новый

Ученые использовали технику печати на жидком металле для разработки нового вида атомно-тонких ITO. При нагревании до 200 ° C сплав индия и олова становится жидким, который затем катится по поверхности для печати нанотонких листов ITO.

Такие двумерные нанотонкие листы имеют такой же химический состав, что и типичный ITO, но имеют другую кристаллическую структуру, обеспечивая им новые интересные оптические и механические свойства.

В дополнение к полной гибкости, этот новый вид ITO поглощает всего 0,7% света, чем стандартное проводящее стекло, которое поглощает 5-10% света. Добавив больше слоев, он может стать более электронно проводящим.

Это новаторский подход, который решает проблему, которая считалась неразрешимой. Нет другого способа сделать этот полностью гибкий, проводящий и прозрачный материал, кроме нашего нового метода жидкого металла. До сих пор это было невозможно – люди просто предполагали, что это невозможно сделать .

Д-р Торбен Даенеке, научный сотрудник Австралийского совета DECRA, Университет RMIT

Патент заявлен: вывод технологии на рынок

В настоящее время исследователи использовали новый материал для создания активного сенсорного экрана в качестве подтверждения концепции и подали заявку на патент этой технологии.

Этот новый материал может также использоваться в различных других оптоэлектронных приложениях, таких как сенсорные дисплеи и светодиоды, и, возможно, в будущих интеллектуальных окнах и солнечных элементах.

Daeneke добавил: « Мы рады, что сейчас находимся на стадии, когда мы можем исследовать возможности коммерческого сотрудничества и работать с соответствующими отраслями промышленности, чтобы вывести эту технологию на рынок ».

Исследование было поддержано Центром микроскопии и микроанализа RMIT (RMMF), Исследовательским центром MicroNano (MNRF), Национальным центром вычислительной инфраструктуры, Суперкомпьютерным центром Pawsey и Мельбурнским центром нанотехнологий (MCN). в викторианском узле Австралийского национального производственного предприятия (ANFF).

Источник: https://www.rmit.edu.au/