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  • Tinta grafeno criada para impressão a jato de tinta de componentes eletrônicos

    Micrografia óptica de campo escuro de gotas impressas a jato de tinta em a) plasma limpo, b) puro ec) substrato tratado com HMDS. Escala:20 µm. d) Micrografia SEM do padrão impresso. Imagem de arXiv:1111.4970v1 [cond-mat.mtrl-sci]

    (PhysOrg.com) - Um grupo de cientistas do Reino Unido criou uma tinta de grafeno que pode ser usada para imprimir dispositivos eletrônicos a jato de tinta, como transistores de filme fino.

    Professor de Nanotecnologia, Andrea Ferrari, e colegas do Departamento de Engenharia da Universidade de Cambridge desenvolveram um método para criar uma tinta de grafeno que pode ser usada com uma impressora a jato de tinta modificada. O grafeno consiste em uma rede hexagonal de carbono com apenas um átomo de espessura, e tem grandes vantagens sobre as tintas de polímero por causa de sua maior mobilidade de elétrons e condutividade elétrica. Componentes eletrônicos, como transistores de filme fino (TFTs) já podem ser criados usando impressão a jato de tinta com tintas de polímero ferroelétricas, mas o desempenho de tais componentes é ruim e eles são muito lentos para muitos aplicativos.

    Começando com flocos de grafite puro, a equipe esfoliou camadas de grafeno usando esfoliação em fase líquida (LPE), que consiste na sonicação da grafite na presença de um solvente, N-metilpirrolidona (NMP). As camadas de grafeno foram ultracentrifugadas e, em seguida, filtradas para remover quaisquer partículas grandes o suficiente (> 1μm de diâmetro) para bloquear os cabeçotes de impressão a jato de tinta. Os flocos de grafeno foram então usados ​​como base para uma tinta de polímero de grafeno, que foi impresso, usando uma impressora a jato de tinta modificada, para Si / SiO 2 substratos e o vidro de borosilicato de substrato transparente. A etapa final do processo foi o recozimento em alta temperatura para remover o solvente.

    Eles demonstraram a nova tinta de grafeno transparente usando-a para imprimir transistores de filme fino a jato de tinta, que eles fizeram imprimindo a tinta de grafeno em Si / SiO 2 wafers. Eles usaram almofadas de cromo-ouro para definir a fonte e os contatos de drenagem, e eles então imprimiram uma camada de um polímero orgânico, PQT-12, em cima.

    A equipe alcançou resultados promissores pelo menos comparáveis ​​às tintas atuais. Eles alcançaram mobilidades de até cerca de 95 cm 2 V -1 s -1 , cerca de 80% de transmitância e resistência de folha de 30kohm. As tintas de polímero não grafeno normalmente atingem mobilidades de menos de 0,5 cm 2 V -1 s -1 , enquanto a adição de nanotubos de carbono pode aumentar isso para cerca de 50 cm 2 V -1 s -1 .

    Os resultados devem melhorar à medida que o método é refinado e aprimorado. Sua primeira demonstração bem-sucedida abre caminho para o desenvolvimento de eletrônicos flexíveis e baratos que podem ser impressos em uma ampla variedade de substratos. Dispositivos impressos com tintas de grafeno podem incluir computadores vestíveis, papel elétrico, sensores, etiquetas eletrônicas, e telas sensíveis ao toque flexíveis.

    O artigo está disponível online em arXiv.org.

    © 2011 PhysOrg.com




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