Name: שיטת ייצור למוליכים מאוד מתיחה עם Nanowires הכסף (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-01-21T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 50 s
Description: למד שיטה פשוטה לייצור מוליכים מאוד מתיחה באמצעות סרטי דקים של nanowires כסף. השיטה מפחיתה משמעותית את כמות הכסף הנדרשת ומפשטת את תהליך הייצור לאלקטרוניקה מתיחה.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים אסירי תודה על התמיכה הכספית ממשרד המדע והטכנולוגיה.

1. הכנת הכסף מבשר הדיו <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 1.85 גרם של Diethanolamine (DEA) ב3.15 מיליליטר deionized מים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים 0.15 גרם של חנקה כסף ב 5 מיליליטר deionized מים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים את תמיסת הכסף חנקה המימית עם DEA ביחס של 1: 1 נפח ליש לי דיו מבשר 10 מיליליטר כסף ממש לפני השימוש. </li></ol> 2. ייצור של המתיחה ואטימה Thin Films <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנת דיו AgNW <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לדלל 2 מיליליטר של 0.5% בWT AgNWs isopropanol עם 18 מיליליטר מים deionized. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למקם אותו באמבטיה קולית במשך 30 שניות על 25 מעלות צלזיוס. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המצאה של סרטים דקים AgNW על ידי ציפוי אוטומטי ריסוס <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותך סטנדרטי שקופיות מיקרוסקופ לחתיכות בגודל שווה ל1 × 2.5 סנטימטר 2. הכן 16 חתיכות זכוכית בגודל זה ולנקות אותם עם רקמת ניקוי עדשה רטובת אתנול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העברת דיו 16 מיליליטר AgNW (מסעיף 1) לתוך כוס הצבע של airbrush עם טפטפת. הר airbrush על רובוט מבוקר מחשב לציפוי תרסיס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח 8 חתיכות זכוכית ב4 × 2 הסדר על הבמה ולתקן אותם עם קלטות עמידות בחום. השטח הכולל של כל מצעי הזכוכית על הבמה הוא 4 × 5 סנטימטר 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להגדיר לחץ עבודה וטמפרטורת שלב חימום בבר 3 ו 100 מעלות צלזיוס, בנפרד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את תוכנת שליטת רובוט. לחץ כדי לבחור רצף פקודת תנועת מברשת תחת עמודת &quot;הפיקוד&quot;. סוג בפרמטרי קלט דרושים כדי להשלים את תכנית הריסוס האוטומטי, כפי שמוצג באיור 1. הפעל את התכנית. הערה: הפקודה &quot;מהירות קו&quot; הופכת את הנסיעה airbrush ב 200 מ&quot;מ / sec. על ידי הפקודה &quot;אזור המברשת&quot;, airbrush נע קדימה ואחורה לכיוון הצד הקצר של מערך מצע זכוכית בעת מהלכי השלב לאורך הכיוון של הצד הארוך והחלל שבין שתי פעימות הוא 5 מ&quot;מ. &quot;התחל הקו&quot; ו- &quot;ליןדואר הסוף &quot;פקודות לקבוע את העמדות של נקודות התחלה וסיום מבצע ריסוס האוטומטי. העמדות שלהם תלויות בעמדה של מערך מצע זכוכית על הבמה.&quot; פקודת חכה נקודה &quot;קובעת זמן ההמתנה של 20 שניות ב בסוף כל מחזור הריסוס אוטומטי. &quot;לולאת כתובת&quot; הפקודה מאפשרת מחזורי תרסיס מרובים ומספר מחזורי ריסוס האוטומטי הוא 15 פעמים. ניתן למצוא הוראות מפורטות יותר של פקודות בפרוטוקול של היצרן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשנות את מספר מחזורי ריסוס האוטומטי ל -30 פעמים. חזור על השלבים 2.2.3 - 2.2.5 לפברק סרטים דקים AgNW של 30 מחזורי ריסוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר ציפוי תרסיס, לאפות סרטי כסף nanowire דקים על צלחת חמה ב 120 מעלות צלזיוס במשך 10 דקות. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תהליך הלחמה כימי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יצוק 400 μl של דיו מבשר כסף על כל סרט מצופה תרסיס nanowire הכסף דק על מצע הזכוכית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אופים את הסרטים על צלחת חמה ב 100 ו# 176; C במשך 40 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש לשטוף את ציפוי התגובה בזהירות עם מים ללא יונים כדי להסיר שאריות כימיות בלתי-ואוויר יבש סרטים המצופים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עופרת-קילוף תהליך <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יצוק 200 μl תחליב PU בסיס מים זמין מסחרי על כל סרט כסף ננו-מרוכבים דקים על מצע הזכוכית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אוויר יבש הסרטים במשך 10 שעות על מנת להבטיח התמצקות מלאה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקלף את הדגימות מזכוכית מצעי סרטים מרוכבים שעמדו חופשי. </li></ol></li></ol> 3. אפיון <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדיקת מתיחה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את השלב ליניארי ממונע ולחכות 10 דקות למכונה להתחמם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את תוכנת שליטת שלב. הגדר את מספר הצעדים הנעים של המנוע כ8,000. לחץ על &quot;X +&quot; בתוכנת שליטת במה כדי להעביר את השלב הנייד עד שהוא נוגע בשלב הקבוע ולחץ על &quot;SET 0&quot; כדי לקבוע את המיקום של tהוא שלב נייד כמו אפס בתוכנת שליטת שלב. הערה: השלב הנייד נע .00125 מ&quot;מ בצעד אחד של המנוע. לדוגמא, השלב הנייד נע 1 סנטימטר אם המנוע נע 8,000 צעדים. בתוספת הסימן &quot;X +&quot; פירושו שמהלכי השלב הניידים בכיוון של התקרבות שלב קבוע בזמן שהסימן השלילי של &quot;X-&quot; פירושו מתרחק מהשלב הקבוע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על &quot;X-&quot; כדי להזיז את הבמה הניידת להשאיר מקום 1 סנטימטר בין השלב הנייד ונייח. Secure בשני הקצוות של המדגם עם בעלי קווית על השלבים. וכך, באזור המשתרע מהמדגם הוא 1 × 1 סנטימטר 2. ההתקנה של מתיחת מכונה מוצגת באיור 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בקליפים התנין, שהם קצוות האחרים של כבלי החיווט למחזיקי השלב (איור 2), כדי להתחבר למודד הדיגיטלי למדידת התנגדות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את מספר הצעדים המרגשים של המנוע כמו &quot;X-&quot; 800. לחץ כדי movדואר מ&quot;מ הנייד שלב 1 (זן 10%) מהשלב הקבוע כדי למתוח את המדגם ולהקליט את ההתנגדות. חזור על פעולה זו עד להתנגדות מגבירה באופן משמעותי (~ זן 150%). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדיקת יציבות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את המבחן כמו בשלבים 3.1.2 - 3.1.4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את תוכנת מודד הדיגיטלית. חבר את מודד הדיגיטלי למחשב. לחץ לחיצה ארוכה על לחצן &quot;REL Δ&quot; על מודד הדיגיטלי עד סמל מחשב מופיעה בפינה השמאלית העליונה של מסך מודד הדיגיטלי. לחץ על &quot;חיבור USB&quot; בתוכנת מודד הדיגיטלית והתוכנה מתחילה להקליט התנגדויות נמדדו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזן את הפקודות לשדות הקלט בלוח התכנית של תוכנת שליטת שלב כפי שמוצג באיור 3 הפקודה. &quot;: U-4000&quot; פירושו להעביר את השלב הנייד 4,000 צעדים מהבמה קבועה ואילו הפקודה: אמצעי &quot;U4000&quot; כדי להזיז את הבמה הניידת 4,000 צעדים אחורהלבמה קבועה (4,000 למתח של 50%, 8,000 100 מתח%). מספר מחזורי מתיחה הוא 15 פעמים. מהירות ברירת המחדל של השלב הנייד היא 1 מ&quot;מ / sec. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על &quot;הפעל 123&quot; בפנל התכנית של תוכנת שליטת במה כדי לבצע את התכנית האוטומטית. מהלכי השלב הניידים בתנועת הדדיות כדי למתוח את המדגם עם מחזורי התארכות של צורת גל משולשת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על סמל לחסוך בתוכנה מודד ולייצא את הנתונים של פרופילי תגובת התנגדות כקובץ .xls. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדיקת תאורת LED <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את המבחן כמו בשלבים 3.1.2 - 3.1.3. חבר את בעלי קווי בסדרה עם LED ואספקת חשמל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את אספקת החשמל. להגדיל את המתח עד 9 V להדליק את הנורית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על &quot;X-&quot; כדי להזיז את מ&quot;מ (זן 10%) הנייד שלב 1 מבמה קבועה כדי למתוח את המדגם ולצלם להקליט את הבהירות של LED. חזור על פעולה זו עד לאור LED הופך עמום. היזהר שאוטומטי החשיפה של המצלמה צריכה להיות כבויה בעת צילום תמונות. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Rogers, J. A., Someya, T., Huang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Materials+and+mechanics+for+stretchable+electronics%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Materials and mechanics for stretchable electronics.</a> Science. 327 (5973), 1603-1607 (2010).</li>
<li>Mazzeo, A. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Paper-based%2C+capacitive+touch+pads%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Paper-based, capacitive touch pads.</a> Adv. Mater. 24 (21), 2850-2856 (2012).</li>
<li>Yang, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silver+nanowires%3A+from+scalable+synthesis+to+recyclable+foldable+electronics%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Silver nanowires: from scalable synthesis to recyclable foldable electronics.</a> Adv. Mater. 23 (27), 3052-3056 (2011).</li>
<li>Sekitani, T., Someya, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stretchable%2C+Large-area+Organic+Electronics%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Stretchable, Large-area Organic Electronics.</a> Adv. Mater. 22 (20), 2228-2246 (2010).</li>
<li>Lipomi, D. J., Tee, B. C., Vosgueritchian, M., Bao, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stretchable+organic+solar+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Stretchable organic solar cells.</a> Adv. Mater. 23 (15), 1771-1775 (2011).</li>
<li>Liang, J., Li, L., Niu, X., Yu, Z., Pei, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Elastomeric+polymer+light-emitting+devices+and+displays%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Photonics%22%5BJournal%5D)">Elastomeric polymer light-emitting devices and displays.</a> Nat. Photonics. 7 (10), 817-824 (2013).</li>
<li>White, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrathin%2C+highly+flexible+and+stretchable+PLEDs%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Photonics%22%5BJournal%5D)">Ultrathin, highly flexible and stretchable PLEDs.</a> Nat. Photonics. 7 (10), 811-816 (2013).</li>
<li>Chang, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Performance+enhancement+in+bendable+fuel+cell+using+highly+conductive+Ag+nanowires%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Hydrogen+Energ%22%5BJournal%5D)">Performance enhancement in bendable fuel cell using highly conductive Ag nanowires.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 39 (14), 7422-7427 (2014).</li>
<li>Yan, C. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Intrinsically+Stretchable+Nanowire+Photodetector+with+a+Fully+Embedded+Structure%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">An Intrinsically Stretchable Nanowire Photodetector with a Fully Embedded Structure.</a> Adv. Mater. 26 (6), 943-950 (2014).</li>
<li>Lee, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-performance%2C+transparent%2C+and+stretchable+electrodes+using+graphene-metal+nanowire+hybrid+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">High-performance, transparent, and stretchable electrodes using graphene-metal nanowire hybrid structures.</a> Nano Lett. 13 (6), 2814-2821 (2013).</li>
<li>Xu, F., Zhu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+conductive+and+stretchable+silver+nanowire+conductors%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Highly conductive and stretchable silver nanowire conductors.</a> Adv. Mater. 24 (37), 5117-5122 (2012).</li>
<li>Yun, S., Niu, X., Yu, Z., Hu, W., Brochu, P., Pei, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compliant+silver+nanowire-polymer+composite+electrodes+for+bistable+large+strain+actuation%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Compliant silver nanowire-polymer composite electrodes for bistable large strain actuation.</a> Adv. Mater. 24 (10), 1321-1327 (2012).</li>
<li>Lee, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+stretchable+and+highly+conductive+metal+electrode+by+very+long+metal+nanowire+percolation+network%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Highly stretchable and highly conductive metal electrode by very long metal nanowire percolation network.</a> Adv. Mater. 24 (25), 3326-3332 (2012).</li>
<li>Akter, T., Kim, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reversibly+Stretchable+Transparent+Conductive+Coatings+of+Spray-Deposited+Silver+Nanowires%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl.+Mater.+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Reversibly Stretchable Transparent Conductive Coatings of Spray-Deposited Silver Nanowires.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 4 (4), 1855-1859 (2012).</li>
<li>Madaria, A., Kumar, A., Ishikawa, F., Zhou, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Uniform%2C+highly+conductive%2C+and+patterned+transparent+films+of+a+percolating+silver+nanowire+network+on+rigid+and+flexible+substrates+using+a+dry+transfer+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Res%22%5BJournal%5D)">Uniform, highly conductive, and patterned transparent films of a percolating silver nanowire network on rigid and flexible substrates using a dry transfer technique.</a> Nano Res. 3 (8), 564-573 (2010).</li>
<li>Lee, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Room-Temperature+Nanosoldering+of+a+Very+Long+Metal+Nanowire+Network+by+Conducting-Polymer-Assisted+Joining+for+a+Flexible+Touch-Panel+Application%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Funct.+Mater%22%5BJournal%5D)">Room-Temperature Nanosoldering of a Very Long Metal Nanowire Network by Conducting-Polymer-Assisted Joining for a Flexible Touch-Panel Application.</a> Adv. Funct. Mater. 23 (34), 4171-4176 (2013).</li>
<li>Tokuno, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+silver+nanowire+transparent+electrodes+at+room+temperature%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Res%22%5BJournal%5D)">Fabrication of silver nanowire transparent electrodes at room temperature.</a> Nano Res. 4 (12), 1215-1222 (2011).</li>
<li>Garnett, E. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-limited+plasmonic+welding+of+silver+nanowire+junctions%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Mater%22%5BJournal%5D)">Self-limited plasmonic welding of silver nanowire junctions.</a> Nat. Mater. 11 (3), 241-249 (2012).</li>
<li>Zhu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transferable+self-welding+silver+nanowire+network+as+high+performance+transparent+flexible+electrode%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Transferable self-welding silver nanowire network as high performance transparent flexible electrode.</a> Nanotechnology. 24 (10), 1321-1327 (2013).</li>
<li>Han, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fast+Plasmonic+Laser+Nanowelding+for+a+Cu-Nanowire+Percolation+Network+for+Flexible+Transparent+Conductors+and+Stretchable+Electronics%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Fast Plasmonic Laser Nanowelding for a Cu-Nanowire Percolation Network for Flexible Transparent Conductors and Stretchable Electronics.</a> Adv. Mater. 26 (33), 5808-5814 (2014).</li>
<li>Chen, S. P., Liao, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+stretchable+and+conductive+silver+nanowire+thin+films+formed+by+soldering+nanomesh+junctions%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Chem.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">Highly stretchable and conductive silver nanowire thin films formed by soldering nanomesh junctions.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. 16 (37), 19856-19860 (2014).</li>
<li>Chen, S. P., Kao, Z. K., Lin, J. L., Liao, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silver+conductive+features+on+flexible+substrates+from+a+thermally+accelerated+chain+reaction+at+low+sintering+temperatures%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl.+Mater.+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Silver conductive features on flexible substrates from a thermally accelerated chain reaction at low sintering temperatures.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 4 (12), 7064-7068 (2012).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

תהליך ההלחמה הכימית יכול לעזור לחזק את הקשר בין ננו-חוטים הכסף. כפי שניתן לראות באיור 4, צמתים חוט / חוט מכוסים כסף לאחר החלת דיו כסף התגובה על התרסיס מצופה שכבה דקה AgNW. התאוששות הכסף מסתמכת מאוד על פורמלדהיד שנוצר מפירוק DEA, ובכך תהליך ההלחמה או הפחתת כסף יכול להיות מואצת עם הגדלת טמפרטורה. 22 בגלל משטחי המתכת של AgNWs לספק אתרי חילופי אלקטרונים יעילים, חלקיקי כסף מופחתים מועדף לאורך משטחי AgNW , ולעטוף מעל צמתים חוט התיל כדי ליצור קשר יתאגד. תהליך ...

מכשירים אלקטרוניים לעיוותים עם להימתח גדול זוהו כחלקים קריטיים למימוש אלקטרוניקה לביש ונייד בדור הבא. 1 אלה מכשירים אלקטרוני המתיחה להראות לא רק גמישות רבה כמכשירים אלקטרוניים אלה על יריעות פלסטיק, 2, 3, אלא גם מפגינים מצוין ביצועים בתנאי מתיחה או מתפתלים חמורים. 4 כדי לממש את האלקטרוניקה המתיחה, יש צורך בחומרים עם ביצועים חשמליים גדולים תחת עיוות גדולה. הפיתוחים אחרונים במדעי חומר הראו את האפשרות לסנתז חומרים תפקודיים כגון והשתמש בהם לעיצוב התקני אופטו מתיחת 5-9 עם סובלנות רבה לעיוותי צורה מורכבות. בין כל החומרים תפקודיים האלקטרוניים, מנצחי מתיחה נחוצים כדי לספק חשמל להתקני אופטו אלה ובכך הם בעלי חשיבות קריטית לביצועי מכשיר.בגלל חומרים מוליכים רגילים, כמו מתכת או תחמוצת אינדיום בדיל, חוסר החוסן מכאני תחת עיוות גדולה, חיבורים עשויים מחומרים אלה אינם מסוגלים להציג מוליכות חשמלית טובות תחת מתיחת תהליך. לפיכך, מצעי אלסטי מכוסים בשכבה דקה של חומרים מוליכים גמישים, כגון ננו-צינורות פחמן, גראפן 1, 10 או AgNWs, 11-14 מיועדים למנצחים עם להימתח מצוין. בגלל המוליכות גבוהות בתפזורת, סרטים דקים AgNW הוכחו להיות החומר המבטיח ביותר למנצחי מתיחה מורכבים. 13 רשתות חלחלו של סרטים דקים AgNW יעילות יכולה להכיל עיוותים אלסטיים גדולות במתיחת תהליך עם מוליכות חשמליות גדולות, והם נחשבים כ מועמד אלקטרודה מתיחה מבטיח. כדי ליישם סרטים דקים AgNW כמנצחי מתיחה, יש צורך יש לי מגעים חשמליים יעילים בין AgNWs. לאחר תצהיר נוזליייבוש ד על משטחי מצע, AgNWs מחסנית באופן קבוע יחד כדי ליצור רשת חלחלה עם נקודות מגע רופפות, שתנבנה בהתנגדויות חשמליות גדולות. לפיכך, אחד צריך לחשל את מגעים בין ננו-חוטים בטמפרטורה גבוהה או בלחץ גבוה שיטות חישול 15-20 להפחית את ההתנגדויות ליצירת קשר. בניגוד לתהליכי חישול אלה בספרות, כאן, נדגים שיטה כימית פשוטה כדי לחשל AgNW חיבורי רשת בתנאי מעבדה רגילים. 21 תהליך הייצור מוצג באיור 4 א. דיו תגובתי משמש לדבקוק תרסיס סרטים דקים AgNW מצופים על צלחת זכוכית. לאחר תגובה, הקשר בין ננו-חוטים מכוסים בכסף ולכן רשת AgNW היא מולחם כימית יחד. שיטה יצוקה וקליפה משמשת אז כדי להעביר את רשת AgNW המולחם למצע פו מתיחה כדי ליצור מנצח מורכב, אשר יכול להציג שום שינוי ברור שמוליכות חשמלית n אפילו בזן מתיחה גדול של 120%.

<table><tbody><tr><td>ננו-חוט כסף</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>778095-25ML</td><td>AgNW, קוטר 120 ננומטר ואורך 20-50 מ"מ, 0.5% משקל ב-IPA קריסטל</td></tr><tr><td>כסף חנקתי</td><td>מקרון כימיקלים עדינים</td><td>MK216903</td><td></td></tr><tr><td>דיאתנולמין</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>D8885-500G</td><td></td></tr><tr><td>תחליב פוליאוריטן</td><td>כימי ראשון</td><td>20130326036</td><td>35% wt% פוליאסטר-פוליאוריטן אניוני על בסיס מים תחליב</td></tr><tr><td>Airbrush</td><td>טייוואן Airbrush & </td><td>ציוד-חיישן AFC&nbsp;</td><td></td></tr><tr>מתקן <td>רובוט שולחני</td><td>Tech</td><td>DT-200&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>בקר דיספנסר דיגיטלי</td><td>דיספנסר טק</td><td>9000E&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>תוכנית ריסוס אוטומטי</td><td>Dispenser Tech</td><td>Smart robot ערוך גרסה 3.0.0.5</td><td></td></tr><tr><td>מדחס אוויר&nbsp;</td><td>PUMA תעשייתי</td><td>NCS-10&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>שלב ממונע ליניארי</td><td>TANLIAN E-O</td> תוכנת בקרת במה <td>מותאמת אישית</td><td></td></tr><tr><td></td><td>TANLIAN E-O</td> מודד דיגיטלי <td>מותאם אישית</td><td></td></tr><tr><td></td><td>HILA INTERNATIONAL</td><td>DM-2690TU</td><td></td></tr><tr><td>תוכנת מודד דיגיטלי</td><td>HILA INTERNATIONAL</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>ספק כוח</td><td>CHERN TAIH</td><td>CT-605</td><td></td></tr><tr><td>LED</td><td>PChome</td><td>M08330766</td><td>http://www.pcstore.com.tw/sun-flower/M08330766.htm</td></tr></tbody></table>

שיטת ייצור למוליכים מאוד מתיחה עם nanowires הכסף

A Fabrication Method for Highly Stretchable Conductors with Silver Nanowires

האלקטרוניקה stretchable מזוהות כטכנולוגיה מפתח ליישומים אלקטרוניים בדור הבא. אחד האתגרים בייצור של מכשירים אלקטרוניים מתיחה היא ההכנה של מנצחי מתיחה עם יציבות מכאנית גדולה. במחקר זה, שפיתחנו שיטת ייצור פשוטה להלחמה כימית נקודות המגע בין nanowire כסף רשתות (AgNW). nanomesh AgNW הופקד ראשון בשקופית זכוכית באמצעות שיטת ציפוי תרסיס. דיו תגובה המורכב מחלקיק כסף מבשרים (AgNPs) יושם על התרסיס מצופה סרטים דקים AgNW. לאחר החימום במשך 40 דקות, AgNPs נוצרו מועדף על צמתים nanowire לרתך nanomesh AgNW, וחיזק את רשת הניצוח. הסרט הדק AgNW שינוי כימי שהועבר לאחר מכן לפוליאוריטן (PU) מצעים ידי יציקת שיטה. הסרטים הדקים AgNW מולחמים על פו הציגו שום שינוי ברור במוליכות חשמליות במתיחה או רולןתהליך גרם עם התארכות זנים עד 120%.

המורפולוגיה של הסרט הדק AgNW לאחר תהליך הלחמה כימי מוצגת באיור 4. AgNPs התאושש לגדול באופן מועדף על פני השטח של AgNWs ולעטוף מעל צמתים חוט / חוט. איור 5 מראה את השינוי בהתנגדות גיליון עם זני התארכות שימושיים לunsoldered והסרטים הדקים המולחמות המכילים כמות AgNWs שונה. לאחר תהליך ההלחמה הכימי, מנצחי סרט דק AgNW יכולים לשמור על מוליכות גבוהות בתנאי מתח גבוהים, ללא קשר לכמות ריססה של AgNWs. שני סרטים הדקים AgNW המולחם ...

שיטת סינתזה פשוטה משמשת להלחמה כימית של סרט דק של ננו-חוטי כסף לייצור מוליכי מתכת נמתחים ומוליכים במיוחד.

שיטת ייצור למוליכים מאוד מתיחה עם Nanowires הכסף

Stretchable electronics are identified as a key technology for electronic applications in the next generation. One of the challenges in fabrication of ...

המטרה הכוללת של הליך זה היא לספק שיטה פשוטה לייצור מוליכים נמתחים במיוחד ליישומים באלקטרוניקה נמתחת. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בפיתוח אלקטרוניקה נמתחת כגון מכניקה של מוליכים מחברים. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שמדובר בשיטת ייצור פשוטה.וכמות הכסף שהייתה בייצור המוליכים יכולה להיות מופחתת מאוד. כדי להתחיל, הכינו 10 מיליליטר תמיסת כסף חנקתי מימית טרייה, עם DEA ביחס נפח אחד לאחד. לאחר מכן, יש לייצר את הסרטים הדקים המוליכים הניתנים למתיחה.ראשית, הכינו את דיו הננו-חוטי הכסף על ידי דילול שני מיליליטר של ננו-חוט כסף 0.5% באיזופרופנול, ל-18 מיליליטר מים. סוניקציה של תערובת זו למשך 30 שניות. לאחר מכן, השתמש בפיפטה כדי להעביר 16 מיליליטר מתערובת זו למברשת אוויר.התקן את מברשת האוויר הטעונה לרובוט הנשלט על ידי מחשב. לאחר מכן, בשלב ה-airbrushing המחומם, סדרו שמונה מלבני זכוכית לכיסוי שטח של ארבעה על חמישה סנטימטרים. השתמש בסרט עמיד בחום כדי לקבע את השקופיות במקומן.לאחר מכן, כוונו את הבמה ל-100 מעלות צלזיוס, וכוונו את מברשת האוויר לשלושה פסים. כעת, בבקרת התוכנה של הרובוט, בחר את רצף הפקודות של תנועת המברשת מתחת לעמודת הפקודה. לאחר מכן, הזן את הפרמטרים הדרושים להשלמת תוכנית הריסוס האוטומטית, והפעל את התוכנית.עיין בפרוטוקול הטקסט לפרטים נוספים. לאחר ריסוס הכוס, אופים את הסרטים הדקים של ננו-חוטי הכסף על פלטה חמה בחום של 120 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות. לאחר האפייה, יצקו 400 מיקרוליטר של דיו מבשר הכסף המוכן על הסרט הדק.לאחר מכן אופים את הסרטים על צלחת חמה המכוונת ל -100 מעלות צלזיוס למשך 40 דקות. מאוחר יותר, שטפו בזהירות את הציפויים תחת מים נטולי יונים כדי להסיר את השאריות הכימיות שלא הגיבו. לאחר מכן, יבש באוויר את הסרטים המצופים.השלב הבא הוא יציקת 200 מיקרוליטר של תחליב PU על בסיס מים על גבי הסרטים הדקים הננו-מרוכבים הכסופים. לאחר מכן, הניחו ליריעות להתייבש באוויר במשך 10 שעות כדי שיתמצקו במלואן. לאחר שהתמצקות מלאה, קלף את הדגימות מהזכוכית באמצעות מלקחיים והמשך בבדיקתן.ראשית, בצע בדיקת מתיחה. התחל בחימום שלב ממונע ליניארי. כעת, בבקרת התוכנה של השלב, הגדר את מספר השלבים הנעים של המנוע ל-8000.לאחר מכן, לחץ על X+בתוכנת בקרת ה-stage כדי להזיז את הנייד stage עד שהוא נוגע ב-fixtagה. כאשר נוצר קשר, לחץ על הגדר 0 אינץ' ב-tagתוכנת הבקרה. לאחר מכן, לחץ על X-כדי להזיז את השלב הנייד אחורה.הזיזו את השלב עד שיהיה פער של סנטימטר אחד בין שני השלבים. כעת, אבטח את המדגם על פני הפער עם מחזיקים קוויים. זה יוצר שטח הניתן לבדיקה בזה אחר זה.לאחר מכן, חבר את תפסי התנין למולטימטר הדיגיטלי, ורשום את ההתנגדות על פני אזור הבדיקה. לאחר מכן, הגדר את מספר השלבים הנעים של המנוע ל-800 ולחץ על X-כדי להזיז את ה-Stage הנייד מילימטר אחד רחוק יותר מה-Tagהקבוע כדי ליצור עומס של 10% על הדגימה. לאחר ייצור זן של 10%, רשום את ההתנגדות.חזור על שלב זה עד שההתנגדות תגדל משמעותית, מה שעשוי לדרוש מתח של 150%לאחר מכן, המשך עם הדגימה הבאה או הבדיקה הבאה. לאחר מכן, ערכו בדיקת יציבות. ההתקנה היא כמו מבחן מתיחה, עם זאת, עבור בדיקה זו, חבר את המולטימטר למחשב כדי שהמחשב יוכל להקליט את הנתונים.בתוכנת בקרת השלב, הקלד את מספר המחזורים ולחץ על הפעל 1 2 3 אינץ' בלוח התוכנית כדי לבצע את בדיקת היציבות. זה מזיז את השלב הנייד בתנועה הדדית כדי למתוח את הדגימה, עם מחזורי התארכות בצורת גל משולש. המבחן האחרון הוא מבחן תאורת LED.הגדר את חומר הבדיקה כמו קודם, וחבר את המחזיקים החוטים בסדרה עם נורית LED וספק כוח. כעת, הגדל את אספקת החשמל מאפס לתשעה וולט. זה אמור להדליק את הנורית.לאחר מכן, בתוכנה, צור מתח כפי שנעשה לבדיקת המתח, עד שהנורית מתעמעמת. ברגע שדגימה עוברת את כל הבדיקות הללו, היא יכולה להיחשב כמוליך יעיל ביישומים של אלקטרוניקה נמתחת. המורפולוגיה של הסרט הדק של ננו-חוטי הכסף לאחר תהליך ההלחמה הכימית מראה כי ננו-חלקיקי הכסף המוחזרים גדלים באופן מועדף על פני השטח של ננו-חוטי כסף ועוטפים את צמתי החוט-חוט.מתח התארכות הונח על סרטים דקים לא מולחמים ומולחמים, המכילים כמויות שונות של ננו-חוטי כסף. שניהם הראו התנגדות יריעה מתחת ל-100 אוהם, כאשר הוחלו זנים מתחת ל-120%. הסרטים הדקים המוליכים המרוכבים הניתנים למתיחה הראו יציבות מכנית רבה בתהליך דפורמציה דינמי זה.כאשר מכניסים את הסרט הדק למחזורי התארכות בצורת גל משולשת בקצב מתח מהיר, לא נצפו שינויי התנגדות ברורים באמפליטודות מתח של 50%כאשר משרעת המתח הייתה 100%התנגדות השיא גדלה עם מחזורי הפעימה. לאחר הפסקת הפעימה, התנגדות הסרט חזרה לערך המקורי. שיטה זו יכולה לייצר מוליכים נמתחים ביותר כדי לשרת אותנו בחיברורים יעילים עבור אלקטרוניקה נמתחת של הדור הבא.

a-fabrication-method-for-highly-stretchable-conductors-with-silver

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

הדפסה מישוריים תלת ממדי של דיו מתכתי מוליך מתואר. הגישה שלנו מספק אפיקים חדשים אלקטרוניים מודפסים בודה, אופטו, והתקנים ביו פריסות יוצא דופן בבית microscale.

הדפסה מישוריים תלת ממדי של דיו מוליך

כתיבה ישירה femtosecond ליזר משמשת לעתים קרובות כדי ליצור דפוסים תלת ממדים (3D) בפולימרים וכוסות. עם זאת, דפוסי מתכות ב-3D עדיין מהוות אתגר. אנו מתארים שיטה לבודת ננו כסף שנתקע בתוך מטריצת פולימר באמצעות ליזר femtosecond המרוכז ב 800 ננומטר.

שיטה לפברק ננו כסף המנותק ב-3D

הייצור של חשמל למיעון,-היבט יחס גבוה (&gt; 1000:1) nanowires המתכת מופרד בפערים של ננומטרים בודדים או באמצעות ההקרבה של שכבות אלומיניום וכסף או monolayers עצמית התאספו כתבניות מתואר. מבנים אלה nanogap מפוברקים בלי חדר נקי או כל תמונה או קרן האלקטרונים תהליכי יתוגרפיות על ידי צורה של הקצה המכונה ליתוגרפיה nanoskiving.

בודה Nanogaps ידי Nanoskiving

ננו-חוטי כסף יכולים להעביר בו זמנית אלקטרונים ומידע אופטי בצורה של פלזמונים על פני השטח. מתואר כאן נוהל למימוש מעגלים משותפים כאלה והמגבלות בהפצת שני נושאי המידע מוערכות.

הערכת הובלה פלזמונית בננו-חוטי כסף נושאי זרם

פרוטוקול זה מתאר אסטרטגיה ייצור מבוסס מבוסס עבור ביצועים גבוהים, גמישה, אלקטרודות שקוף עם מלא- Embedded, רשת מתכת עבה. אלקטרודות שקופות גמישות מפוברקות על-ידי תהליך זה מדגימות בין הביצועים הגבוהים ביותר, כולל עמידות נמוכה במיוחד של גליונות, שינוע אופטי גבוה, יציבות מכנית תחת כיפוף, הידבקות חזקה של המצע, חלקות פני השטח ויציבות סביבתית.

מדרגית פתרון פתרון עיבוד מעובד עבור ביצועים גבוהים, גמיש, אלקטרודות שקוף עם רשת Embedded מתכת

בנייר זה, הזרימה dielectrophoresis בסיוע הוכח עבור הרכבה עצמית של התקני ננו-חוט. הזיוף של טרנזיסטור אפקט שדה ננו-חוט סיליקון מוצג בתור דוגמה.

בסיוע זרימת Dielectrophoresis: שיטה בעלות נמוכה עבור הזיוף של התקני ננו-חוט processable-פתרון ביצועים גבוהים

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לייצר דפוסים מוליך ברזולוציה גבוהה באמצעות הדפסה electrohydrodynamic (EHD) סילון. הפרוטוקול כולל שני מצבים של הדפסה EHD סילון: את electrospinning-שדה ליד רציף (NFES) והדפסה של מבוססי נקודה טיפה לפי דרישה EHD (משרד ההגנה).

ברזולוציה גבוהה תכנים באמצעות שני מצבים של Electrohydrodynamic סילון: ירידה על הביקוש, שדה-Electrospinning

כאן, אנו מציגים את פרוטוקול לייצר במהירות, reproducibly articifical בהשראה ביולוגית, מתכלה אנטיגן הצגת תאים (aAPC) עם tunable גודל, צורה של הדם המצגת ל- T cell הרחבה שמחוץ או ויוו .

ייצור של אניסוטרופי אנטיגן מלאכותי פולימריים הצגת תאי CD8 + T Cell ההפעלה

בפרוטוקול זה, אנו מתארים את ההליך הניסיוני המפורט לייצור של קשר ננו בקנה מידה חזק בין רשת פלזמה כסף ותקליטורים מאגר שכבה בסרט סיגריות דק השמש תא.

הייצור של הקשר ננו בקנה מידה חזק בין אלקטרודות כסף ננו ושכבת מאגר תקליטורים Cu (ב, Ga) Se2 דק-סרט תאים סולריים

בעבודה זו, אנו מתארים פרוטוקול ליצירת ננו-חוט ברזל, כולל היווצרות קרום אלומינה נקבובי המשמש כתבנית, הפקדת לתוך תבניות באמצעות האלקטרוליט פתרון, ושחרורו של ננו לתוך הפתרון.

ברזל יצוק בייצור ננו-נקבובי אלומיניום ואיפיון

לאלקטרודות גמישות יש מגוון רחב של יישומים ברובוטיקה רכה ובאלקטרוניקה לבישה. הפרוטוקול הנוכחי מדגים אסטרטגיה חדשה לייצור אלקטרודות נמתחות מאוד ברזולוציה גבוהה באמצעות ערוצים מיקרופלואידים המוגדרים בליתוגרפיה, מה שסולל את הדרך לחיישני לחץ רך עתידיים בעלי ביצועים גבוהים.

אלקטרודות רכות מבוססות תעלה מיקרופלואידית ויישומן בחישת לחץ קיבולי

למד שיטה פשוטה לייצור מוליכים מאוד מתיחה באמצעות סרטי דקים של nanowires כסף. השיטה מפחיתה משמעותית את כמות הכסף הנדרשת ומפשטת את תהליך הייצור לאלקטרוניקה מתיחה.

שיטת ייצור למוליכים מאוד מתיחה עם Nanowires הכסף

גלה סרטונים נוספים