science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Verbetering van zilveren nanodraden voor FTCE's met flitslichtinteracties

Deze afbeelding toont flits-geïnduceerde plasmonische interacties met nanodraden om zilveren nanodraden (Ag NW's) te verbeteren. Krediet:KAIST

Flexibele transparante geleidende elektroden (FTCE's) zijn een essentieel onderdeel van flexibele opto-elektronica voor draagbare displays van de volgende generatie, augmented reality (AR), en het internet der dingen (IoT's). Zilveren nanodraden (Ag NW's) hebben veel aandacht gekregen als toekomstige FTCE's vanwege hun grote flexibiliteit, materiële stabiliteit, en grootschalige productiviteit. Ondanks deze voordelen, Ag NW's hebben nadelen zoals een hoge draad-naar-draad contactweerstand en slechte hechting op substraten, wat resulteert in een ernstig stroomverbruik en delaminatie van FTCE's.

Een Koreaans onderzoeksteam onder leiding van professor Keon Jae Lee van de afdeling Materials Science and Engineering van KAIST en Dr. Hong-Jin Park van BSP Inc., heeft hoogwaardige Ag NW's ontwikkeld (bladweerstand ~ 5 Ω /sq, transmissie 90% bij λ =550 nm) met sterke hechting op kunststof (grensvlakenergie van 30,7 Jm-2) met behulp van flitslicht-materiaal-interacties.

Het brede ultraviolette (UV) spectrum van een flitslicht maakt de plaatselijke verwarming mogelijk op de kruispunten van nanodraden (NW's), wat resulteert in het snel en volledig lassen van Ag NW's. Bijgevolg, de Ag NW's vertonen een zes keer hogere geleidbaarheid dan die van de ongerepte NW's. In aanvulling, het nabij-infrarood (NIR) van de flitslamp smolt het grensvlak tussen de Ag NW's en een polyethyleentereftalaat (PET) substraat, drastische verbetering van de adhesiekracht van de Ag NW's aan de PET met 310 %.

Professor Lee zei:"Lichtinteractie met nanomaterialen is een belangrijk veld voor toekomstige flexibele elektronica, omdat het de thermische limiet van kunststoffen kan overwinnen, en we breiden momenteel ons onderzoek naar licht-anorganische interacties uit."

De Ag NW's op een polyethyleentereftalaat (PET) film na het flash-geïnduceerde plasmonische thermische proces. Krediet:KAIST

In de tussentijd, BSP Inc., een laserproductiebedrijf en een medewerker van dit werk, heeft nieuwe flitslampapparatuur gelanceerd voor flexibele toepassingen op basis van het onderzoek van Prof. Lee.

De resultaten van dit werk getiteld "Flash-Induced Self-Limited Plasmonic Welding of Ag NW Network for Transparent Flexible Energy Harvester (DOI:10.1002/adma.201603473) werden op 2 februari gepubliceerd, 2017 uitgave van Geavanceerde materialen als het omslagartikel.

Professor Lee droeg ook een uitgenodigde recensie bij in hetzelfde tijdschrift van het online nummer van 3 april 2017, "Laser-materiaal interactie voor flexibele toepassingen, " een overzicht geven van de recente ontwikkelingen in lichtinteracties met flexibele nanomaterialen.