Een team van onderzoekers van de Universiteit van Manchester heeft een goedkope methode gevonden voor het produceren van met grafeen bedrukte elektronica. wat de kosten van geleidende grafeeninkt aanzienlijk versnelt en verlaagt.

Gedrukte elektronica biedt een doorbraak in de penetratie van informatietechnologie in het dagelijks leven. De mogelijkheid om elektronische schakelingen te printen zal de verspreiding van Internet of Things (IoT)-toepassingen verder bevorderen.

De ontwikkeling van gedrukte geleidende inkten voor elektronische toepassingen is snel gegroeid, verbreding van toepassingen in transistors, sensoren, antennes RFID-tags en draagbare elektronica.

Huidige geleidende inkten gebruiken traditioneel metalen nanodeeltjes vanwege hun hoge elektrische geleidbaarheid. Echter, deze materialen kunnen duur zijn of gemakkelijk oxideren, waardoor ze verre van ideaal zijn voor goedkope IoT-toepassingen.

Het team heeft ontdekt dat het gebruik van een materiaal genaamd dihydrolevogucosenon, bekend als Cyrene, niet alleen niet-toxisch is, maar ook milieuvriendelijk en duurzaam is, maar ook hogere concentraties en geleidbaarheid van grafeeninkt kan opleveren.

Professor Zhiurn Hu zei:"Dit werk toont aan dat gedrukte grafeentechnologie goedkoop kan zijn, duurzaam, en milieuvriendelijk voor alomtegenwoordige draadloze connectiviteit in het IoT-tijdperk, evenals het oogsten van RF-energie voor elektronica met laag vermogen".

Professor Sir Kostya Novoselov zei:"Grafeen gaat snel van onderzoek naar toepassingsdomein. Ontwikkeling van productiemethoden die relevant zijn voor de eindgebruiker in termen van hun flexibiliteit, kosten en compatibiliteit met bestaande technologieën zijn uiterst belangrijk. Dit werk zal ervoor zorgen dat de implementatie van grafeen in dagelijkse producten en technologieën nog sneller zal gaan."

Kewen Pan, de hoofdauteur van het artikel zei:"Dit is misschien een belangrijke stap in de richting van commercialisering van gedrukte grafeentechnologie. Ik geloof dat het een evolutie zou zijn in de gedrukte elektronica-industrie omdat het materiaal zo goedkoop is, stabiel en milieuvriendelijk".

Het Nationaal Fysisch Laboratorium (NPL), die betrokken waren bij de metingen voor dit werk, zijn een partnerschap aangegaan met het National Graphene Institute van de Universiteit van Manchester om een ​​materiaalkarakteriseringsservice te bieden om de ontbrekende schakel te bieden voor de industrialisatie van grafeen en 2D-materialen. Ze hebben ook een gezamenlijke NPL en NGI gepubliceerd, een gids voor goede praktijken die tot doel heeft de ambiguïteit rond het meten van de kenmerken van grafeen aan te pakken.

Professor Ling Hao zei:"De karakterisering van materialen is cruciaal om de reproduceerbaarheid van de prestaties te garanderen en op te schalen voor commerciële toepassingen van grafeen en 2D-materialen. De resultaten van deze samenwerking tussen de universiteit en NPL zijn voor beide partijen voordelig, evenals het geven van meettraining voor Ph.D. studenten in een meetinstituutomgeving."

Grafeen heeft het potentieel om de volgende generatie elektronica te creëren die momenteel beperkt is tot sciencefiction:snellere transistors, halfgeleiders, buigbare telefoons en flexibele draagbare elektronica.