纳米柔性触摸屏可以在家里打印——比目前的技术薄100倍

时间:2020-02-09 18:10 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

纳米柔性触摸屏可以在家里打印——比目前的技术薄100倍

新的触控感应技术比现有的触控材料要薄100倍,因此柔韧的触控材料可以像管子一样卷起来。

研究人员已经开发出一种超薄、超柔韧的电子材料,这种材料可以像报纸一样印刷和推出,用于未来的触摸屏。

触摸感应技术比现有的触摸屏材料薄100倍,因此它可以像管子一样卷起来。

为了制作这种新的导电片,RMIT大学的一个研究小组使用了一种手机触摸屏上常见的薄膜,并利用液态金属化学将其从3D缩小到2D。

这种纳米薄片很容易与现有的电子技术兼容,而且由于其难以置信的灵活性,可能像报纸一样通过卷到卷(R2R)处理来制造。

这项研究由新南威尔士大学、莫纳什大学和ARC未来低能耗电子技术卓越中心(FLEET)合作完成,发表在《自然电子》杂志上。

纳米柔性触摸屏可以在家里打印——比目前的技术薄100倍

首席研究员Torben Daeneke博士说,大多数手机触摸屏是由一种透明材料制成的,即氧化铟锡,这种材料导电性很强,但也很脆弱。

“我们采用了一种古老的材料,并从内部进行改造,创造出一种极薄且柔韧的新版本,”澳大利亚研究理事会DECRA研究员Daeneke说。

“你可以弯曲它,你可以扭曲它,你可以使它比我们目前制造触摸屏的缓慢和昂贵的方式更便宜和有效。

“把它变成二维的也会使它更透明,所以它会让更多的光通过。”这意味着,用我们的材料制成的触摸屏手机将耗电量更少,电池寿命延长约10%。”

DIY:一个你可以在家里制作的触摸屏

目前制造标准触摸屏中使用的透明薄膜材料的方法是在真空室中进行的缓慢、能源密集型和昂贵的批量生产过程。

“美妙之处在于,我们的方法不需要昂贵的或专门的设备甚至可以在家庭厨房里完成。”Daeneke说。

“我们已经证明,利用你可以从五金店买到的原料,制造出可打印的、更便宜的电子产品是有可能的,我们可以把这些材料打印到塑料上,制造出未来的触摸屏。”

厚和薄:如何把旧的材料变成新的

为了制造新型原子厚度的氧化铟锡(ITO),研究人员使用了液态金属印刷方法。

一种铟锡合金被加热到200摄氏度,在那里它变成液体,然后滚过一个表面,打印出纳米级的氧化铟锡薄片。

这些二维纳米薄片具有与标准ITO相同的化学组成,但不同的晶体结构,使它们具有令人兴奋的新的机械和光学性能。

这种新型的ITO不仅具有完全的柔韧性,而且只吸收0.7%的光,相比之下,普通导电玻璃只吸收5-10%的光。为了使它更导电,你只需要添加更多的层。

Daeneke说,这是一种开创性的方法,它解决了一个被认为是无法解决的挑战。“除了我们的新型液态金属法,没有其他方法可以让这种完全柔韧、导电和透明的材料,”他说。

“到现在还不可能——人们只是认为这是不可能的。”

专利申请:将技术推向市场

研究小组现在已经用这种新材料制作了一个可以工作的触摸屏,作为概念验证,并申请了这项技术的专利。

这种材料也可以用于许多其他光电应用,如led和触摸屏,以及未来的太阳能电池和智能窗户。

“我们很高兴能在这个阶段探索商业合作机会,并与相关行业合作,将这项技术推向市场。”Daeneke说。

参考:"液体金属衍生超薄垫,高度灵活的手写二维ITO",由罗比·达塔、尼图·赛德、阿里·扎瓦贝蒂、阿兹米拉·詹纳特、姆穆希乌丁、姆鲁库努泽拉、张宝月、阿图尔·拉赫曼、保罗·阿泰金、基贝雷·梅萨莱拉、穆罕默德·巴盖尔·加塞米安、恩里科·德拉·加斯佩拉、塞蒙蒂·巴塔查里亚、迈克尔·富勒、萨尔维·鲁索、克里斯·麦康维尔、多纳·埃斯拉菲勒扎德、库罗什·卡诺特-扎德和托尔本·德内克,2020年1月24日,《自然电子》。

DOI: 10.1038/s41928-019-0353-8

研究人员确认了RMIT显微和微分析设施(RMMF)、RMIT微诺研究设施(MNRF)、国家计算基础设施(National Computational Infrastructure)、Pawsey超级计算机中心和位于澳大利亚国家制造设施(ANFF)维多利亚节点的墨尔本纳米制造中心(MCN)的支持。

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