Onderzoekers van de Universiteit van Manchester hebben een methode ontwikkeld voor het produceren van op water gebaseerde en met inkjet printbare 2D-materiaalinkten, die 2-D kristalheterostructuren van het laboratorium in echte producten zouden kunnen brengen.

Voorbeelden zijn efficiënte lichtdetectoren, en apparaten die in staat zijn om informatie in binaire vorm op te slaan waarvan is aangetoond dat ze in samenwerking met de Universiteit van Pisa.

Grafeen is 's werelds eerste 2D-materiaal:200 keer sterker dan staal, lichtgewicht, flexibel en meer geleidend van koper. Sinds de isolatie van grafeen in 2004 is de familie van 2D-materialen uitgebreid.

Met behulp van grafeen en andere 2D-materialen, wetenschappers kunnen deze materialen in lagen aanbrengen, vergelijkbaar met het stapelen van Legoblokjes in een nauwkeurig gekozen volgorde, bekend als "heterostructuur", om apparaten te maken die zijn afgestemd op een specifiek doel.

Zoals gemeld in Natuur Nanotechnologie een team onder leiding van professor Cinzia Casiraghi heeft een methode ontwikkeld voor het produceren van op water gebaseerde en inkjet printbare 2-D materiaalinkten, die kan worden gebruikt voor de fabricage van een breed scala aan heterostructuren door volledig gebruik te maken van de ontwerpflexibiliteit die wordt geboden door een eenvoudige techniek zoals inkjetprinten.

Huidige inktformuleringen, waarmee heterostructuren kunnen worden gemaakt met eenvoudige en goedkope methoden, zijn verre van ideaal:ze bevatten giftige oplosmiddelen of vereisen tijdrovende en dure processen. In aanvulling, geen van deze is geoptimaliseerd voor fabricage met heterostructuren.

Prof Cinzia Casiraghi zei:"Vanwege de eenvoud, flexibiliteit en lage kosten van apparaatfabricage, we voorzien deze technologie om potentieel te vinden in slimme verpakkingstoepassingen, bijvoorbeeld voor geneesmiddelen en consumptiegoederen. We zijn ook erg enthousiast over de mogelijkheid om logische circuits van 2D-materialen te implementeren - inderdaad, we ontwikkelen dit soort apparaten verder met onze collega's in Pisa".

Daryl McManus, Promovendus zei:"Deze inkten bieden een perfect platform om het scala aan eigenschappen van 2D-materialen volledig te benutten door voor het eerst een nauwkeurige en schaalbare methode mogelijk te maken voor de fabricage van apparaten van willekeurige complexiteit die gebruik maken van 2D-materialen".

Het meest opvallend is dat deze inkten ook biocompatibel zijn, waardoor het mogelijke gebruik ervan wordt uitgebreid tot biomedische toepassingen.

Prof Kostas Kostarelos, Professor in de nanogeneeskunde zei:"De engineering van in water oplosbare 2D-inkten die compatibel zijn met het biologische milieu en zonder schade een interactie aangaan met organismen, kan een platform bieden met een enorm potentieel voor een breed scala aan toepassingen. We beschouwen dit zeker als het begin voor dergelijke inkten in de biomedische arena."