Een submicrometer dun gaas van zilveren nanodraden - dat transparant is voor licht, zeer elektrisch geleidend, flexibel en rekbaar, en eenvoudig te maken - is ontwikkeld door onderzoekers van KAUST. Het materiaal kan worden gebruikt in flexibele elektronische displays, sensoren, zonnecellen of zelfs couveuses voor pasgeboren baby's.

"Het idee kwam bij me op toen ik met mijn zoon in het ziekenhuis lag, die in een couveuse lag, " herinnert Atif Shamim zich. "Ik maakte me zorgen over de blootstelling van de baby's aan alle elektromagnetische straling in de kamer, "zegt hij. Hoewel ondoorzichtige metalen bekend staan ​​om hun elektrische geleidbaarheid, dienen als blokkades voor elektromagnetische straling, ze zijn over het algemeen niet transparant of rekbaar. "We wilden de couveuses niet beschermen tegen de straling door metaal te gebruiken, want dan zouden we de baby's niet kunnen zien, " hij legt uit.

Er zijn geprinte films van metalen nanodraden waarin de geleidende metalen nanodraden zo dun zijn dat er licht tussen kan passeren. Echter, het was een uitdaging om direct nanodraadplaten te maken die tegelijkertijd een hoge geleidbaarheid hebben, hoge transparantie, flexibiliteit en rekbaarheid. "Nutsvoorzieningen, we hebben een oplossing voor dit probleem gevonden, " legt Weiwei Li uit, een postdoctoraal onderzoeker in het team van Shamim.

Eerst, het team verfijnde de methode voor het maken van zilveren nanodraden, aanpassing van het vorige protocol om grotere hoeveelheden langere nanodraden te maken. De nanodraden konden direct worden gebruikt in een nieuwe inktformulering die resulteerde in een uniforme laag zilver wanneer ze door zeefdruk op een flexibel substraat werden aangebracht.

Dankzij de lengte van de nanodraden, het team kon een hoge geleidbaarheid bereiken met een relatief schaarse bedekking van nanodraden, dat op zijn beurt verbeterde optische transparantie. In een laatste fabricagestap, het team gebruikte lasersintering om aangrenzende nanodraden op contactpunten aan elkaar te lassen:dit verbeterde de elektrische geleidbaarheid verder, terwijl ook de dikte van de zilverlaag werd verminderd en nog meer licht doorgelaten. Het materiaal behield zijn elektrische prestaties, zelfs na 1000 cycli van rekken en strekken en 1000 buigcycli.

Het team testte de prestaties van hun materiaal door de geleidende inkt te printen in patronen die het mogelijk maakten om vooraf bepaalde golflengten van elektromagnetische straling te absorberen. "Met het enorme aantal draadloze apparaten, we worden allemaal voortdurend blootgesteld aan elektromagnetische straling, " zegt Li. "We hebben speciale elektromagnetische absorbers ontworpen met behulp van onze transparante inkt die meer dan 90 procent van de elektromagnetische signalen in een specifieke frequentieband kan absorberen, " hij legt uit.

"Wij geloven dat dit werk de ontwikkeling van toekomstige flexibele, transparante en rekbare geleidende elektronica tegen lage kosten en op grote schaal, ' zegt Shamiem.

Andere mogelijke toepassingen zijn onder meer radarabsorberende coatings om het gebogen oppervlak van gevechtsvliegtuigen te bedekken, waardoor ze onzichtbaar zijn voor vijandelijke radarsystemen.