p (PhysOrg.com) - Quase todos os dispositivos eletrônicos contêm placas de circuito impresso, que são modelados com um design de cobre intrincado que orienta a eletricidade para tornar os dispositivos funcionais. Em um novo estudo, pesquisadores tomaram medidas para fabricar placas de circuito com uma impressora jato de tinta. Eles sintetizaram nanopartículas de estanho (Sn) e as adicionaram à tinta para aumentar sua condutividade, levando a uma maneira melhorada de imprimir placas de circuito. p Os pesquisadores, da KAIST e do Instituto Coreano de Máquinas e Materiais, ambos em Daejoen, Coreia do Sul, publicaram seu estudo sobre o uso de nanopartículas de estanho em tinta altamente condutora em uma edição recente da Nanotecnologia .

p Atualmente, a maioria das placas de circuito é impressa usando métodos de várias etapas, como deposição a vácuo convencional e padronização fotolitográfica. Contudo, esses métodos têm desvantagens, uma vez que requerem uma alta temperatura de processamento, envolvem resíduos tóxicos, e são caros. A fabricação de placas de circuito usando impressão a jato de tinta supera essas limitações, e em comparação com os outros métodos é rápido, simples, e barato. A impressão a jato de tinta pode ser usada para uma variedade de dispositivos, como etiquetas RFID, LEDs, células solares orgânicas, transistores de filme fino orgânico, e dispositivos biomédicos.

p Recentemente, vários estudos investigaram diferentes materiais, como polímeros, nanotubos de carbono, e nanopartículas de metal, que pode ser usado para a tinta condutora. Embora os polímeros e os nanotubos de carbono tenham vantagens para impressão em telas flexíveis, sua condutividade é muito baixa para serem usados ​​em materiais de tinta condutora. Nanopartículas de metal têm maior condutividade, e, portanto, são mais adequados para materiais de tinta condutora.

p “O maior significado do nosso trabalho é que é a primeira tentativa de imprimir padrões condutores com a tinta condutora contendo Sn, ”Disse o co-autor Yun Hwan Jo da KAIST PhysOrg.com . “Vários trabalhos relataram a síntese de nanopartículas de Sn para materiais de interconexão. Contudo, nenhuma depressão óbvia da temperatura de fusão foi observada devido ao tamanho relativamente grande e à baixa uniformidade das nanopartículas de Sn. Além disso, não houve nenhum relatório para a fabricação de tinta condutora com nanopartículas de Sn. ”

p Em seu estudo, Jo e co-autores sintetizaram uma grande quantidade de nanopartículas de estanho de tamanho uniforme. Como eles explicaram, sintetizar nanopartículas de estanho que têm um tamanho muito pequeno é importante porque leva a uma temperatura de fusão mais baixa em comparação com o estanho a granel. Por exemplo, enquanto o estanho a granel derrete a 232 ° C, nanopartículas de estanho com um diâmetro de 11,3 nm fundem a 177 ° C. Uma temperatura de fusão mais baixa é benéfica porque significa menor consumo de energia, menos empenamento do substrato, e menos problemas de estresse térmico. Os pesquisadores também aplicaram tratamentos de superfície à tinta condutora para diminuir a resistência em um fator de 20.

p “Dois fatores, custo e baixa temperatura, são as vantagens da tinta condutora contendo Sn, ”Disse Jo. “Ag, Nanopartículas de Cu e Au são amplamente utilizadas para fabricar tintas condutoras. Contudo, Au e Ag são caros. E a temperatura de fusão do Ag, As nanopartículas de Cu e Au são maiores do que as nanopartículas de Sn (177,3 ° C, este experimento). ”

p Ao adicionar as nanopartículas de estanho a uma solução de tinta, os pesquisadores imprimiram padrões de tinta altamente condutora em uma impressora jato de tinta. Como a primeira demonstração de impressão a jato de tinta com nanopartículas de estanho, os resultados mostram que a nova técnica parece promissora para a impressão de diversos dispositivos eletrônicos que requerem padrões condutores.

p “Estamos em estudo para fabricar linhas condutivas com tinta Sn condutora por meio de impressão a jato de tinta para dispositivos OLED flexíveis, ”Disse Jo. “Estamos otimizando as condições de jato para desenhar padrões complicados usando tinta Sn condutora.” p Copyright 2010 PhysOrg.com.
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