Um eletrodo híbrido transparente e elástico pode abrir o novo caminho para telas flexíveis, células solares, e até mesmo dispositivos eletrônicos montados em um substrato de curvatura, como lentes de contato com olhos macios, pela equipe de pesquisa do UNIST (Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan).

Eletrodos transparentes em si não são nada de novo - eles têm sido amplamente usados ​​em coisas como telas sensíveis ao toque, TVs de tela plana, células solares e dispositivos emissores de luz. Atualmente, os eletrodos transparentes são comumente feitos de um material conhecido como óxido de índio e estanho (ITO). Embora seja suficiente para o seu trabalho, é frágil, rachando e perdendo funcionalidade se flexionado. Ele também se degrada com o tempo, e é um pouco caro devido às quantidades limitadas de metal índio.

Como uma alternativa, as redes de mNWs distribuídos aleatoriamente foram consideradas candidatos promissores para eletrodos transparentes de próxima geração, devido ao seu baixo custo, fabricação em alta velocidade de eletrodos transparentes.

Contudo, o número de desvantagens das redes mNW limitou sua integração em dispositivos comerciais. Eles têm baixa tensão de ruptura, resistência de junção tipicamente NW-NW alta, alta resistência de contato entre a rede e os materiais ativos, instabilidade do material e má adesão a substratos plásticos.

Cientistas UNIST aqui, grafeno combinado com nanofios de prata para formar um fino, eletrodo transparente e elástico. Combinar nanofios de grafeno e prata em um material híbrido supera a fraqueza do material individual.

O grafeno também é conhecido como um bom candidato para eletrodo transparente por causa de suas propriedades elétricas exclusivas e alta flexibilidade mecânica. Contudo, Os métodos escalonáveis ​​de síntese de grafeno para comercialização produzem grafeno de qualidade inferior com segmentos individuais chamados grãos, o que aumenta a resistência elétrica nos limites entre esses grãos.

Nanofios de prata, por outro lado, têm alta resistência porque são orientados aleatoriamente como uma confusão de palitos virados em direções diferentes. Nesta orientação aleatória, há muitos contatos entre nanofios, resultando em alta resistência devido à grande resistência de junção de nanofios. Devido a essas desvantagens, nem é bom para conduzir eletricidade, mas uma estrutura híbrida, combinados a partir de dois materiais, é.

Como resultado, Apresenta alto desempenho elétrico e óptico com flexibilidade mecânica e extensibilidade para eletrônicos flexíveis. O eletrodo transparente híbrido supostamente tem uma baixa "resistência de folha" enquanto preserva a alta transmitância. Quase não há mudança em sua resistência quando dobrado e dobrado onde ITO é dobrado, sua resistência aumenta significativamente. Além disso, o material híbrido supostamente tem uma "resistência de folha" baixa, preservando propriedades elétricas e ópticas confiáveis ​​contra a condição de oxidação térmica

A estrutura híbrida grafeno-mNW desenvolvida pela equipe de pesquisa, como uma nova classe de tais eletrodos, em breve poderá ser usado em uma variedade de outros aplicativos. A equipe de pesquisa demonstrou dispositivos de diodos emissores de luz inorgânicos (ILDED) instalados em lentes de contato gelatinosas usando o transparente, interconexões extensíveis dos eletrodos híbridos como um exemplo de aplicação.

Como um estudo in vivo, esta lente de contato foi usada por um olho de coelho vivo por cinco horas e nenhum comportamento anormal, como olhos injetados de sangue ou esfregar as áreas dos olhos, do coelho vivo.

Usando lentes de contato, tirar fotos e digitalizar, não é mais uma cena de filme de ficção científica.

Parque Jang-Ung, professor da Escola de Nanobiosciência e Engenharia Química, UNIST, liderou o esforço.

"Acreditamos que a hibridização entre nanomateriais bidimensionais e unidimensionais apresenta uma estratégia promissora em direção à flexibilidade, eletrônicos vestíveis e dispositivos biossensores implantáveis, e indicam a promessa substancial da eletrônica do futuro, "disse o Prof. Park.