Un procédé de fabrication pour les conducteurs hautement extensible avec de l'argent nanofils

L’objectif global de cette procédure est de fournir une méthode simple pour fabriquer des conducteurs hautement extensibles pour des applications dans l’électronique extensible. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le développement d’une électronique extensible telle que la mécanique de connexion des conducteurs. Le principal avantage de cette technique est qu’il s’agit d’une méthode de fabrication simple.

Et la quantité d’argent qu’il y avait dans la fabrication des conducteurs peut être considérablement réduite. Pour commencer, préparez 10 millilitres de solution aqueuse fraîche de nitrate d’argent, avec du DEA dans un rapport de volume de un pour un. Ensuite, fabriquez les films minces conducteurs extensibles.

Tout d’abord, fabriquez l’encre à nanofils d’argent en diluant deux millilitres de nanofils d’argent à 0,5 % dans de l’isopropanol, dans 18 millilitres d’eau. Sonicez ce mélange pendant 30 secondes. Ensuite, à l’aide d’une pipette, transférez 16 millilitres de ce mélange dans un aérographe.

Montez l’aérographe chargé sur un robot contrôlé par ordinateur. Ensuite, sur la scène d’aérographe chauffée, disposez huit rectangles de verre pour couvrir une zone de quatre centimètres sur cinq. Utilisez du ruban adhésif résistant à la chaleur pour fixer les lames en place.

Ensuite, réglez la scène à 100 degrés Celsius et réglez l’aérographe sur trois mesures. Maintenant, dans le contrôle logiciel du robot, sélectionnez la séquence de commande de mouvement du pinceau sous la colonne de commande. Ensuite, entrez les paramètres nécessaires pour terminer le programme de pulvérisation automatique et exécutez le programme.

Consultez le protocole textuel pour plus de détails. Après avoir pulvérisé le verre, faites cuire les films minces de nanofils d’argent sur une plaque chauffante à 120 degrés Celsius pendant 10 minutes. Une fois cuit, coulez 400 microlitres de l’encre précurseur d’argent préparée sur le film mince.

Faites ensuite cuire les films sur une plaque chauffante réglée à 100 degrés Celsius pendant 40 minutes. Plus tard, rincez soigneusement les revêtements sous de l’eau déminéralisée pour éliminer les résidus chimiques n’ayant pas réagi. Ensuite, faites sécher à l’air libre les films enduits.

L’étape suivante consiste à couler 200 microlitres d’émulsion de PU à base d’eau sur les films minces nanocomposites d’argent. Ensuite, laissez les films sécher à l’air libre pendant 10 heures pour qu’ils soient complètement solidifiés. Une fois complètement solidifiés, décollez les échantillons du verre à l’aide d’une pince et procédez à leur test.

Tout d’abord, exécutez un test d’étirement. Commencez par échauffer une platine linéaire motorisée. Maintenant, dans le contrôle logiciel de la scène, réglez le nombre de pas mobiles pour le moteur sur 8000.

Ensuite, cliquez sur X+ dans le logiciel de contrôle de la scène pour déplacer la scène mobile jusqu’à ce qu’elle touche la scène fixe. Lorsque le contact est établi, cliquez sur Set 0" dans le logiciel de contrôle de la scène. Cliquez ensuite sur X-pour déplacer l’étape mobile vers l’arrière.

Déplacez la platine jusqu’à ce qu’il y ait un espace d’un centimètre entre les deux platine. Maintenant, fixez l’échantillon à travers l’espace avec des supports câblés. Cela crée une zone testable un par centimètre.

Ensuite, connectez les pinces crocodiles au multimètre numérique et enregistrez la résistance sur toute la zone de test. Ensuite, réglez le nombre de pas mobiles du moteur sur 800 et cliquez sur X-pour éloigner l’étage mobile d’un millimètre de l’étage fixe afin de créer une déformation de 10 % sur l’échantillon. Après avoir produit une déformation de 10 %, enregistrez la résistance.

Répétez cette étape jusqu’à ce que la résistance augmente considérablement, ce qui peut nécessiter une déformation de 150 %. Ensuite, passez à l’échantillon suivant ou au test suivant. Ensuite, effectuez un test de stabilité. La configuration est comme le test d’étirement, cependant, pour ce test, connectez le multimètre à un ordinateur afin que l’ordinateur puisse enregistrer les données.

Dans le logiciel de contrôle de la scène, entrez le nombre de cycles et cliquez sur exécuter 1 2 3" dans le panneau du programme pour exécuter le test de stabilité. Celui-ci déplace l’étage mobile dans un mouvement alternatif pour étirer l’échantillon, avec des cycles d’allongement sous forme d’onde triangulaire. Le test final est le test d’éclairage LED.

Installez le matériau de test comme précédemment et connectez les supports câblés en série avec une LED et une alimentation. Maintenant, augmentez l’alimentation de zéro à neuf volts. Cela devrait allumer la LED.

Ensuite, dans le logiciel, créez une déformation comme pour le test de déformation, jusqu’à ce que la LED s’éteigne. Une fois qu’un échantillon a réussi tous ces tests, il peut être considéré comme un conducteur efficace dans les applications de l’électronique extensible. La morphologie du film mince de nanofils d’argent après le processus de soudure chimique montre que les nanoparticules d’argent récupérées se développent préférentiellement à la surface des nanofils d’argent et s’enroulent sur les jonctions fil-fil.

Une contrainte d’allongement a été appliquée sur des films minces non soudés et soudés, contenant différentes quantités de nanofils d’argent. Les deux ont montré une résistance de feuille inférieure à 100 ohms, lorsque des contraintes inférieures à 120 % ont été appliquées. Les couches minces conductrices composites étirables ont montré une grande stabilité mécanique dans ce processus de déformation dynamique.

Lors de la soumission du film mince à des cycles d’allongement dans une forme d’onde triangulaire à une vitesse de déformation rapide, aucun changement de résistance évident n’a été observé à des amplitudes de déformation de 50 %Lorsque l’amplitude de déformation était de 100 %, la résistance maximale augmentait avec les cycles de pulsation. Après l’arrêt de la pulsation, la résistance du film est revenue à la valeur d’origine. Cette méthode peut produire des conducteurs hautement extensibles pour nous servir d’interconnexion efficace pour l’électronique extensible de nouvelle génération.