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美国杜克大学开发了一种纳米线“墨水”可打印功能性电路而无需施加高温

2017-01-05 341浏览 标签: 美国纳米

201713日,美国杜克大学宣布他们通过在液体中让纳米粒子处于悬浮状态,制造了一种纳米线“墨水”,可以在任何平面上廉价地印刷可定制电路。

印刷电子技术已经被广泛用于防盗RFID(无线射频识别)标签之类的应用之中,但是该技术目前存在一个缺点:此种电路需要经过加热将纳米粒子熔融成为一个导电线路才能使用,而这使其不可能应用于廉价的塑料或纸张上,因为这些材料都怕热。杜克大学的研究人员发现改变墨水中纳米粒子的外形就有可能免去加热这一步。

通过对比用不同形状的银纳米结构做成的薄膜的导电性,研究人员发现电子穿过银纳米线制成的薄膜比穿过其他形状的银纳米颗粒制成的薄膜更容易。事实上,电子很容易流过纳米线薄膜,所以用这种外形的纳米粒子印刷的电路无需加热即可使用。

杜克大学化学助理教授Benjamin Wiley说:“这种纳米线的导电性是你能在RFID标签的印刷天线上找到的常用银纳米粒子的4000倍,所以如果你使用纳米线,你就无需高温加热印刷电路并且你可以使用更便宜的塑料和纸张。”

这种印刷电路的应用领域远远不止智能包装,研究人员的愿景是使用这种技术制备太阳能电池,打印显示装置(printed displays),LED,触屏,放大器,电池甚至是一些可植入生物电子器件等。

该研究团队现在正在试验使用气溶胶喷射(aerosol jets)技术将银纳米线墨水印刷成可以使用的电路。Wiley说他们还会研究银包覆的铜纳米线是否能起到与纯银纳米线同样的作用,如果可以,这种包覆型复合纳米材料将会极大地降低该项技术的成本。

该项研究受美国国家科学基金(NSF)会资助(ECCS-1344745和DMR-1253534)。

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