Name: בתצהיר אדים תגובתי של סרט פולימרי מצומדת על מצעים שרירותי (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-01-17T10:55:00.000+00:00
Duration: 7 min 32 s
Description: למד את שיטת ההשבעה האדים התגובתית ליצירת ציפויי סרטי פולימר מוליכים על מצעים מחוספסים כמו טקסטיל ונייר. השיטה מאפשרת ייצור מכשירים אלקטרוניים גמישים וחדשניים.

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 להכיר בהכרת תודה תמיכה כספית מ לנו חיל האוויר Office של המחקר המדעי, תחת מספר הסכם FA9550-14-1-0128. ט ל' א מאשר בתודה גם תמיכה חלקית על ידי דוד ולוסיל פקארד קרן.

קרא MSDS עבור ריאגנטים ופעל כל אמצעי בטיחות כימית כנדרש על-ידי המוסד שלך.
1. בתצהיר של Cl-PProDOT ו- Cl-סניף דואר
<ol><li>לבנות המבנה של תא התצהיר לפי הזמנה אדי צינורי כמוצג באיור1.<ol>
<li>כוסית 1/4-אין (הקוטר החיצוני, יתר) התמזגו קוורץ כניסת צד לרכבת התחתית fused קוורץ (יתר) 2-in.... להפוך מלכודת קר עם צינור נירוסטה לפי הזמנה בצורת U 1-אין, בקבוקון דיואר.</li>
		<li>לחבר את הצינור קוורץ עם מד ואקום, מלכודת קר באמצעות מחברי KF-נירוסטה, חיבור מהיר זיווגים. למקם את מונומר האמפולה קוורץ ולהתחבר את האמפולה תא צינורי ויה 1/4-אין חיבור מהיר זיווגים, שסתום מחט. מקם את חמצון כור בבית הבליעה.</li>
		<li>להשתמש קלטות חימום נפרד חימום מקורות את חמצון, מצעים, של מונומר. הוסף את כניסת הגז בקצה הימני של החדר כדי להציג את הגזים האצילים נוספים כדי לשלוט על הלחץ תהליך במידת הצורך.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
בתצהיר של Cl-PProDOT
	<ol>
<li>מוסיפים 50 מ"ג של 3,4-propylenedioxythiophene (ProDOT) האמפולה מונומר וחבר אותו לתא צינורי. . פקח את שסתום מחט</li>
		<li>לשים מצעים (שקופיות זכוכית, בדים, נייר, וכו ') בבית הבליעה. הגודל של סובסטרטים הוא 1.3 ס"מ x 2.5 ס"מ.</li>
		<li>מוסיפים 50 מ"ג של FeCl3 5-mL כור ולמקם אותו בבית הבליעה. הערה: המיקומים היחסיים של הים מונומר, מצעים, ציד המכשפות מוצגות באיור1. המרחק בין הים מונומר המכשפות הוא 13 ס מ.</li>
		<li>להפעיל את המשאבה. סגור את השסתום בצד הימני של החדר באיטיות. לאחר התא הלחץ הוא מתחת 525 mTorr (70 הרשות הפלסטינית), להוסיף חנקן נוזלי במלכודת קר.</li>
		<li>לעטוף את אזורי חימום שלושה עם חימום הקלטת וחבר את הקלטת חימום בקרי טמפרטורה.</li>
		<li>כאשר הלחץ יורד על-ידי עיבוד (52.5 mTorr, 7 הרשות הפלסטינית), סגור את השסתום המחט של המיכל מונומר.</li>
		<li>להפעיל חימום של חמצון, על מצעים של מונומר-170 ° C, 80 ° C ו- 80 ° C, בהתאמה. לאחר ~ 10 דקות, FeCl3 הוא מתאדה, אדום FeCl3 מוצק נוצר באזור מגניבה.</li>
		<li>. פתח את הברז המחט של המיכל מונומר הערה: סרטים רזה בצבע כחול יכול להיווצר באזור המצע. שיעורי צמיחה טיפוסי הם ~ 10 ננומטר לדקה להבטיח את FeCl3 אדי הוא הקים בבית הבליעה לפני פתיחת שסתום מחט את המכולה מונומר. אחרת, מונומר להגיב עם FeCl3 מוצק בתוך המכשפות, ליצור שכבת פולימר אשר מונע את אידוי נוספות של חמצון.</li>
		<li>סגור את שסתום מחט של המיכל מונומר כאשר העובי הרצוי מושגת. לבטל את כל הקלטת חימום וקירור המערכת לטמפרטורת החדר.</li>
		<li>פתיחת שסתום כניסת הגז וכבה את המשאבה.</li>
		<li>לקחת את הדגימות מהחדר. בזהירות לטבול את הדגימות ב מתנול למשך 30 דקות להסיר את חמצון שיורית ואת מונומר. הערה: שטיפה פעם צריך להגדיל כמו עליות עובי הסרט. 30-מין שטיפה זה אופייני לסרטים דק יותר מ- 100 ננומטר בשקופיות זכוכית. סרטים עבה יותר 500 ננומטר אולי delaminate מן המצע בעת שטיפה.</li>
		<li>בזהירות מכה יבשה הדגימות עם גז חנקן.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
בתצהיר של Cl-סניף דואר
	<ol>
<li>להוסיף 50 מ"ג של thieno [3,2 -b] thiophene (TT) ב- האמפולה מונומר וחבר אותו לתא צינורי. . פקח את שסתום מחט</li>
		<li>חזור על שלבים 1.2.2. עד 1.2.12.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. הפקדת Br-PEDOT
<ol><li>
התצהיר קאמרית ההתקנה
	<ol>
<li>להוסיף על כניסת צד 1/4-in. נוסף עבור חמצון הצינור קוורץ ולהפוך אותו פנימה 8 מלבד לים מונומר. הכנס את חמצון נוזלי האמפולה קוורץ וחבר את האמפולה לתא צינורי באותו אופן כמו מונומר (איור 2).</li>
	</ol>
</li>
	<li>
בתצהיר של Br-PEDOT
	<ol>
<li>להוסיף 2 מ של 3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT) האמפולה מונומר וחבר את האמפולה תא צינורי. . פקח את שסתום מחט</li>
		<li>מצעים המקום (שקופיות זכוכית, בדים, נייר, וכו ') בבית הבליעה צינורי ליד הים אדי מונומר. הגודל של המצע הוא 1.3 ס"מ x 2.5 ס"מ.</li>
		<li>בשכונה fume, להוסיף 2 מ"ל של Br2 האמפולה חמצון, להתחבר את האמפולה שסתום מחט ולשמור את שסתום מחט סגור. לחבר את שסתום מחט הצינור קוורץ. התראה: Br2 הינו חומר מסוכן. שימוש באזהרה בעת הטיפול.</li>
		<li>להפעיל את המשאבה. סגור את השסתום בצד הימני של החדר באיטיות. לאחר התא הלחץ הוא מתחת 525 mTorr (70 הרשות הפלסטינית), להוסיף חנקן נוזלי במלכודת קר.</li>
		<li>לעטוף את האזור מונומר עם חימום הקלטת וחבר אותו עם בקר טמפרטורה. לשמור על האזור המצע, חמצון בטמפרטורת החדר.</li>
		<li>כאשר הלחץ יורד על-ידי עיבוד של 52.5 mTorr (7 הרשות הפלסטינית), לפתוח את השסתום המחט של חמצון. הערה: התגובה היא מהירה מאוד. סרטים כחולים PEDOT יהוו קרוב לים מונומר כי Br2 היא מאוד לא יציבה.</li>
		<li>לסגור את השסתומים המחט של מונומר וגם את חמצון כאשר עובי הרצויה מושגת.</li>
		<li>שכונה חרדית חימום וקירור המערכת לטמפרטורת החדר.</li>
		<li>פתיחת שסתום כניסת הגז וכבה את המשאבה. לקחת את הדגימות מהחדר. הערה: שטיפה לא נחוצה עבור Br2-מסטול פולימרים.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Kaltenbrunner, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrathin+and+lightweight+organic+solar+cells+with+high+flexibility%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Commun%22%5BJournal%5D)">Ultrathin and lightweight organic solar cells with high flexibility.</a> Nat. Commun. 3, 770(2012).</li>
<li>Savagatrup, S., Printz, A. D., O'Connor, T. F., Zaretski, A. V., Lipomi, D. J. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cm501021v">Molecularly Stretchable Electronics.</a> Chem. Mater. 26, 3028-3041 (2014).</li>
<li>Lee, J. -Y., Connor, S. T., Cui, Y., Peumans, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Semitransparent+Organic+Photovoltaic+Cells+with+Laminated+Top+Electrode%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Semitransparent Organic Photovoltaic Cells with Laminated Top Electrode.</a> Nano Lett. 10, 1276-1279 (2010).</li>
<li>Kaltenbrunner, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+ultra-lightweight+design+for+imperceptible+plastic+electronics%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">An ultra-lightweight design for imperceptible plastic electronics.</a> Nature. 499, 458-463 (2013).</li>
<li>Jost, K., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2011/ee/c1ee02421c">Carbon coated textiles for flexible energy storage.</a> Energy Environ. Sci. 4, 5060-5067 (2011).</li>
<li>Hu, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stretchable%2C+Porous%2C+and+Conductive+Energy+Textiles%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Stretchable, Porous, and Conductive Energy Textiles.</a> Nano Lett. 10, 708-714 (2010).</li>
<li>Jost, K., Dion, G., Gogotsi, Y. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2014/ta/c4ta00203b/unauth#!divAbstract">Textile energy storage in perspective.</a> J. Mater. Chem. A. 2, 10776-10787 (2014).</li>
<li>Ding, Y., Invernale, M. A., Sotzing, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conductivity+Trends+of+PEDOT-PSS+Impregnated+Fabric+and+the+Effect+of+Conductivity+on+Electrochromic+Textile%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl.+Mater.+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Conductivity Trends of PEDOT-PSS Impregnated Fabric and the Effect of Conductivity on Electrochromic Textile.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 2, 1588-1593 (2010).</li>
<li>Hong, K. H., Oh, K. W., Kang, T. J. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/app.21835/abstract">Preparation and properties of electrically conducting textiles by in situ polymerization of poly(3,4-ethylenedioxythiophene).</a> J. Appl. Polym. Sci. 97, 1326-1332 (2005).</li>
<li>Xu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1566119915300756">Fabric electrodes coated with polypyrrole nanorods for flexible supercapacitor application prepared via a reactive self-degraded template.</a> Org. Electron. 26, 292-299 (2015).</li>
<li>Du, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermoelectric+Fabrics%3A+Toward+Power+Generating+Clothing%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Rep%22%5BJournal%5D)">Thermoelectric Fabrics: Toward Power Generating Clothing.</a> Sci. Rep. 5, 6411(2015).</li>
<li>Yatvin, J., Sherman, S. A., Filocamo, S. F., Locklin, J. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/py/c5py00090d">Direct functionalization of Kevlar[registered sign] with copolymers containing sulfonyl nitrenes.</a> Polym. Chem. 6, 3090-3097 (2015).</li>
<li>Musumeci, C., Hutchison, J. A., Samori, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlling+the+morphology+of+conductive+PEDOT+by+in+situ+electropolymerization%3A+from+thin+films+to+nanowires+with+variable+electrical+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Controlling the morphology of conductive PEDOT by in situ electropolymerization: from thin films to nanowires with variable electrical properties.</a> Nanoscale. 5, 7756-7761 (2013).</li>
<li>Allison, L., Hoxie, S., Andrew, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+seamlessly-integrated+textile+electronics%3A+methods+to+coat+fabrics+and+fibers+with+conducting+polymers+for+electronic+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">Towards seamlessly-integrated textile electronics: methods to coat fabrics and fibers with conducting polymers for electronic applications.</a> Chem. Commun. 53, 7182-7193 (2017).</li>
<li>Alf, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemical+Vapor+Deposition+of+Conformal%2C+Functional%2C+and+Responsive+Polymer+Films%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Chemical Vapor Deposition of Conformal, Functional, and Responsive Polymer Films.</a> Adv. Mater. 22, 1993-2027 (2010).</li>
<li>Goktas, H., Wang, X., Boscher, N. D., Torosian, S., Gleason, K. K. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/tc/c6tc00567e">Functionalizable and electrically conductive thin films formed by oxidative chemical vapor deposition (oCVD) from mixtures of 3-thiopheneethanol (3TE) and ethylene dioxythiophene (EDOT).</a> J. Mater. Chem. C. 4, 3403-3414 (2016).</li>
<li>Sadki, S., Schottland, P., Brodie, N., Sabouraud, G. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2000/cs10.1039/a807124a">The mechanisms of pyrrole electropolymerization.</a> Chem. Soc. Rev. 29, 283-293 (2000).</li>
<li>Bhattacharyya, D., Howden, R. M., Borrelli, D. C., Gleason, K. K. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/polb.23138/abstract">Vapor phase oxidative synthesis of conjugated polymers and applications.</a> J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 50, 1329-1351 (2012).</li>
<li>Yamato, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0379677997800653">Synthesis of free-standing poly(3,4-ethylenedioxythiophene) conducting polymer films on a pilot scale.</a> Synth. Met. 83, 125-130 (1996).</li>
<li>Cheng, N., Zhang, L., Joon Kim, J., Andrew, T. L. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/tc/c7tc00293a">Vapor phase organic chemistry to deposit conjugated polymer films on arbitrary substrates.</a> J. Mater. Chem. C. 5, 5787-5796 (2017).</li>
<li>Borrelli, D. C., Lee, S., Gleason, K. K. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2014/tc/c4tc00881b">Optoelectronic properties of polythiophene thin films and organic TFTs fabricated by oxidative chemical vapor deposition.</a> J. Mater. Chem. C. 2, 7223-7231 (2014).</li>
<li>Jo, W. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxidative+Chemical+Vapor+Deposition+of+Neutral+Hole+Transporting+Polymer+for+Enhanced+Solar+Cell+Efficiency+and+Lifetime%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Oxidative Chemical Vapor Deposition of Neutral Hole Transporting Polymer for Enhanced Solar Cell Efficiency and Lifetime.</a> Adv. Mater. 28, 6399-6404 (2016).</li>
<li>Wang, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CVD+Polymers+for+Devices+and+Device+Fabrication%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">CVD Polymers for Devices and Device Fabrication.</a> Adv. Mater. 29, 1604606(2017).</li>
<li>Kovacik, P., Hierro, G. d, Livernois, W., Gleason, K. K. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/-/content/articlehtml/2015/mh/c4mh00222a">Scale-up of oCVD: large-area conductive polymer thin films for next-generation electronics.</a> Mater. Horiz. 2, 221-227 (2015).</li>
<li>Barr, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+Monolithic+Integration+of+Organic+Photovoltaic+Circuits+on+Unmodified+Paper%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Direct Monolithic Integration of Organic Photovoltaic Circuits on Unmodified Paper.</a> Adv. Mater. 23, 3500-3505 (2011).</li>
</ol>

המחברים אין לחשוף.

מנגנון התגובה הוא הפילמור חמצוני. שיטות ציפוי פולימרי באמצעות אותו מנגנון כוללים electropolymerization17 , אדי שלב הפילמור18. Electropolymerization דורשת מצע מוליך, חסרה את היתרון של ציפוי אחיד ולא קונפורמית, ויש שיטה המבוססת על פתרון לא ידידותיות לסביבה19. השיטה הקיימת של פלמור שלב אדי דומה לשיטת דיווח כאן אך יכול רק פולימריזציה מאוד נדיף מונומרים20. השיטה שלנו שיפור העיצוב הקאמרית של השיטה הקיימת, ניתן לא רק פולימריזציה מונו...

חומרים מוליכים למחצה וניצוח פולימריים יש מאפיינים ייחודיים, כגון גמישות1, stretchability2, שקיפות3וצפיפות נמוכה,4 אפשרויות יוצאת דופן עבור יצירת הדור הבא מכשירים אלקטרוניים על אנרגטיקה סובסטרטים. כיום, חוקרים רבים הם משתדלים לנצל את תכונותיו הייחודיות של חומרים פולימריים ליצירת גמיש ו/או אלקטרוניקה לביש5,6 , טקסטיל חכמים7. עם זאת, היכולת conformally מעיל משטחים בעלי מרקם חזק של מצעים שאינם חזקים, כגון נייר, בדים, חוטי/יפצחו, נשאר unmastered. ולרוב, פולימרים מסונתז, מצופה על משטחים באמצעות שיטות פתרון. 8 , 9 , 10 , 11 , 12 למרות שיטות הפתרון לספק סיבי פולימר/טקסטיל, ציפוי שהושג ובכך הם לעתים קרובות לא אחידה ולהיפגע בקלות על ידי לחצים פיזיים קטנים13,14 . שיטות פתרון חלים גם לא ציפוי נייר בגלל הרטבת בעיות.
בתצהיר אדים תגובתי יכול ליצור סרטים פולימריים מצומדת קונפורמיים על מגוון רחב של מצעים, ללא התחשבות כימיה משטח/קומפוזיציה, אנרגיה משטח, חספוס פני השטח/הטופוגרפיה15. בגישה זו, פולימרים מצומדת מסונתז בשלב אדי מספקים את ואדים מונומר, חמצון בו זמנית על פני השטח. מערך הפילמור וקולנוע מתרחשת על פני השטח של שלב בודד, ללא הממס. שיטה זו ישימה באופן תיאורטי על כל פולימר מצומדת זה יכול להיות מסונתז על ידי הפילמור חימצוני באמצעות שיטות פתרון. עם זאת, עד כה, פרוטוקולים עבור הפקדת רק סט צר של פולימר מצומדת מבנים ידועים. 15
כאן, נדגים בתצהיר של מוליך poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) poly(3,4-propylenedioxythiophene) (PProDOT), ואת פוליפוני מוליכים למחצה (thieno [3,2 -b] thiophene) (סניף הדואר) בסרטים דרך בתצהיר אדים תגובתי. שני סוגים של חמצון, FeCl מוצק3 ו- Br נוזלי2, משמשים בתהליך. פולימרים התואם נקראים Cl-PProDOT Cl-סניף הדואר, Br-PEDOT. מצעים קונבנציונאלי, שקופיות זכוכית וגם מצעים עם מרקם לא שגרתיים, כגון נייר, מגבות ובדים, היו מצופה פולימר הסרטים.
פרוטוקול זה מתאר את ההתקנה של התא בתצהיר אדים לפי הזמנה ופרטי של תהליך התצהיר. זה נועד לעזור למתרגלים חדשים כדי לבנות את מערכת התצהיר ולהימנע מלכודות נפוצות המשויך אדי-שלב הסינתזה.

<table><tbody><tr><td>3,4-אתילנדיוקסיתיופן, 97%</td> <td>סיגמא אולדריץ'</td><td>483028</td><td></td></tr><tr><td>3,4-פרופילנדיוקסיתיופן, 97%</td> <td>סיגמא אולדריץ'</td><td>660485</td><td></td></tr><tr><td>תיאנו[3,2-ב]תיופן, 95%</td> <td>סיגמא אולדריץ'</td><td>702668</td><td></td></tr><tr><td>FeCl<תת>3</תת->, 97%</td> <td>סיגמא אולדריץ'</td><td>157740</td><td></td></tr><tr><td>Br<תת>2</תת></td><td>סיגמא אולדריץ'</td><td></td><td></td>207888</tr></tbody></table>

בתצהיר אדים תגובתי של סרט פולימרי מצומדת על מצעים שרירותי

Reactive Vapor Deposition of Conjugated Polymer Films on Arbitrary Substrates

נדגים שיטה של ציפוי conformally מצומדת פולימרים על מצעים שרירותי באמצעות תא תגובה אישית מעוצבת, בלחץ נמוך. פולימרים מוליכים, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT), poly(3,4-propylenedioxythiophene) (PProDOT), ופולימרים מוליכים למחצה, פוליפוני (thieno [3,2 -b] thiophene) (PTT), הופקדו על-קונבנציונאלי מגרה מאוד, מצעים בעלי מרקם עם אזורים משטח גבוהה, כגון נייר, מגבות ובדים. זה דיווחו על התצהיר קאמרית הוא שיפור של כורי אדים הקודמת כי המערכת שלנו יכול להכיל מונומרים נדיף והן לא נדיף, כגון 3,4-propylenedioxythiophene ו- thieno [3,2 -b] thiophene. ניצול של חמצון מוצק וגם נוזלי מודגמות גם. מגבלה אחת של שיטה זו היא שחסר בו מתוחכמים בחיי עיר עובי צגים. ציפויים פולימריים שנעשו על ידי השיטות ציפוי על בסיס פתרון בשימוש נפוץ, כגון ציפוי ספין, משטח השתלת עור, הם לעתים קרובות לא אחיד או רגישים השפלה מכני. זה דיווח אדי שלב התצהיר שיטה מתגבר על החסרונות האלה, היא חלופה חזקה לשיטות ציפוי על בסיס פתרון משותף. ראוי לציין, סרטים פולימריים מצופה בשיטת שדווחו הן אחיד קונפורמיים על משטחים קשים, אפילו בקנה מידה מיקרומטר. תכונה זו מאפשרת עבור יישומים עתידיים של אדי שהופקדו פולימרים במכשירים אלקטרוניקה על מצעים בעלי מרקם חזק וגמישים.

העובי של Cl-PProDOT הסרטים נוצרו בשקופיות זכוכית 1.3 ס"מ x 2.5 ס"מ שהוצב דיסקרטית לרוחב עמדות לאורך הצינור המרכזי נמדדו על ידי profilometer (איור 3). Conductivities חושבו מתוך מדידות resistivity באמצעות תחנת המבחן בנוי הבית ארבע נקודות בדיקה. מוליכות נמדד סרט Cl-PProDOT עבה 100 ננומטר בשקופיות זכוכית הוא 106 S/ס מ, שהוא מספיק כדי לאשר את הסרט הזה כחומר אלקטרודה פוטנציאליים. איור 4 הוא תמונת AFM של 100-nm PProDOT סרט על משטח זכוכי...

מאמר זה מציג בתצהיר אדים תגובתי של poly(3,4-ethylenedioxythiophene), poly(3,4-propylenedioxythiophene), פוליפוני פרוטוקול (thieno [3,2 -b] thiophene) סרטים על שקופיות זכוכית, מצעים קשה, כגון טקסטיל ונייר.

We demonstrate a method of conformally coating conjugated polymers on arbitrary substrates using a custom-designed, low-pressure reaction chamber. ...

המטרה הכוללת של ניסוי זה היא ליצור ציפויים קונפורמיים של סרטי פולימר מוליכים או מוליכים למחצה על מצעים מחוספסים ומרקמים באמצעות תא שקיעת אדים תגובתי שתוכנן בהתאמה אישית. שיטה זו מאפשרת להפקיד חומרים אלקטרוניים רכים על מצעים לא קונבנציונליים לייצור מכשירים ייחודיים כגון אלקטרוניקה לטקסטיל. היתרון העיקרי של החדר שלנו הוא שניתן להפקיד אדים בקטע רחב של פולימרים, כלומר ניתן ליצור סרטי פולימר מצומדים מגוונים מובנים.כדי להתחיל בהליך, הניחו 50 מיליגרם של ProDOT באמפולת קוורץ מרטימר. חבר את האמפולה באמצעות צימודי חיבור מהיר של רבע אינץ' ושסתום מחט. עטפו את האמפולה, חלקי המתכת ובדיקת הטמפרטורה בעזרת סרט חימום.חבר את האמפולה לתא הצינור, תוך שמירה על שסתום המחט פתוח. לאחר מכן, השתמש בפינצטה ארוכה כדי למקם חמישה מצעים בגודל 1.3 סנטימטר על 2.5 סנטימטר של החומרים הרצויים הסמוכים זה לזה באזור חימום המצע. הנח כור היתוך אלומינה של חמישה מיליליטר המכיל 50 מיליגרם ברזל 3 כלוריד באזור החימום המחמצן.סגור את קצה החדר, סגור לאט את שסתום כניסת הגז האינרטי והפעל את משאבת הוואקום. ברגע שלחץ התא נמוך מ-525 מיליטור, מלאו את המלכודת הקרה בחנקן נוזלי. עטפו כל אחד משלושת אזורי החימום בסרט חימום.חבר את הקלטות לבקרי טמפרטורה. כאשר החדר מגיע ללחץ העיבוד של 52.5 מיליטור, סגור את שסתום מחט האמפולה של מרטימר. הגדר את תנור המחמצן ל -170 מעלות צלזיוס, ואת תנורי המצע והמרטימר ל 80 מעלות צלזיוס.מחממים בטמפרטורות אלה כעשר דקות כדי לאדות לחלוטין את הברזל 3 כלוריד מכור ההיתוך. ודא שברזל 3 כלוריד מאודה משקע כמוצק אדום באזור הקריר של הצינור, בין המחמצן לכניסת הגז לפני שתמשיך. לאחר מכן, פתח את שסתום המחט של אמפולת המרטימר, אפשר לסרטים הדקים בצבע כחול לצמוח לעובי הרצוי על המצעים.יש לפתוח את שסתום המחט לאמפולות המרטימר לאחר היווצרות אדי כלוריד ברזל בתא. אחרת, אדי המרטימר יגיבו עם מחמצן בכור ההיתוך ליצירת שכבת פולימר סביב פני האבקה. סגור את שסתום מחט אמפולת המרטימר כאשר מושג עובי הסרט הרצוי.כבה את קלטות החימום ואפשר למערכת להתקרר לטמפרטורת החדר בוואקום. לאחר שהמערכת התקררה, פתח את שסתום הגז האינרטי ועצור את משאבת הוואקום. הסר את הדגימות מהתא בעזרת פינצטה ארוכה.טבלו את הדגימות במתנול למשך 30 דקות כדי להסיר שאריות מחמצן ומרטימר שלא הגיבו. טפל בזהירות בסרטים בעובי של יותר מ-500 ננומטר על מצעי זכוכית, מכיוון שהם עלולים להתפרק במהלך השטיפה. בסיום שטיפת המתנול, יבש בזהירות את הדגימות תחת זרם עדין של גז חנקן.כדי להתחיל בהליך, הניחו שני מיליליטר של EDOT באמפולת קוורץ מרטימר. חבר את האמפולה לשסתום המחט ועטוף אותם בסרט החימום. חבר את האמפולה לתא הצינור, תוך שמירה על שסתום המחט פתוח.לאחר מכן, השתמש בפינצטה ארוכה כדי למקם מצעים בגודל 1.3 סנטימטר על 2.5 סנטימטר הסמוכים זה לזה בין שני כניסות אדי המגיבים. לאחר מכן, סגור את קצה החדר. במכסה אדים, טען שני מיליליטר ברום נוזלי לאמפולה מחמצנת קוורץ.ציידו את האמפולה בשסתום מחט סגור. חבר את אמפולת המחמצן לתא באמצעות שסתום המחט הסגור. לאחר מכן, הפעל את משאבת הוואקום כששסתום כניסת הגז האינרטי סגור.ברגע שלחץ התא נמוך מ-525 מיליטור, מלאו את המלכודת הקרה בחנקן נוזלי. חבר את אזור החימום העטוף בסרט החום לבקר טמפרטורה. כאשר החדר מגיע ללחץ העיבוד של 52.5 מיליטור, הגדר את תנור החימום ל 80 מעלות צלזיוס.מחממים בטמפרטורה זו כעשר דקות כדי לאדות את המרטימר. לאחר מכן, פתח את שסתום המחט המחמצן רק מעט מכיוון שברום נוזלי נדיף מאוד. עקוב אחר התצהיר של סרטי ה-PE-DOT הכחולים כך שכאשר הדפים הגיעו לעובי הרצוי להם, סגור את שסתומי המרטימר והמחט המחמצנת, כבה את סרט החימום ואפשר לתא להתקרר לטמפרטורת החדר בוואקום.לאחר מכן, פתח את שסתום כניסת הגז האינרטי ועצור את משאבת הוואקום. כאשר משתמשים בברום כמחמצן, אין צורך בשטיפה. עובי הסרט המקסימלי המכונה כלור polyproDOT נצפה במרחק של כשני סנטימטרים מכניסת אמפולה מרטימר.מיקרוסקופיה של כוח אטומי שימשה לאפיון המורפולוגיה. המוליכות של סרט כלור בעובי 100 ננומטר המכונה polyproDot הייתה 106 סימן לסנטימטר. הסרת שאריות ברזל 3 כלוריד אושרה באמצעות ספקטרוסקופיה אלקטרונית צילום רנטגן המצביעה על כך שהמוליכות היא אך ורק מהפולימר.סרטי PTT מדובבים בכלור הופקדו על נייר, בד קורדרוי ובד כותנה, ובסופו של דבר גרמו למצעים הלבנים הבתוליים להיראות אדומים כהים. מיקרוסקופ אלקטרונים סורק הצביע על כך שהסרטים היו אחידים בקונפורמיות על שלושת המשטחים בעלי המרקם בקנה מידה מיקרומטרי. ספקטרוסקופיה UV של סרטי ה-polyproDot המכובבים כלור וברום המדובבים PEDOT, הראתה רצועות ספיגה רחבות ללא תכונות מעבר ל-600 ננומטר, מה שמצביע על כך שהסרטים נשארו מדובבים P לאחר הסרת עודפי חמצון עם מתנול.פס זה לא נצפה עבור כלור המכונה PTT, מה שמצביע על כך שהוא דובב במלואו ל-D במהלך שטיפת המתנול. לאחר שליטה, ניתן לבצע טכניקה זו תוך שעתיים, אם היא מבוצעת כראוי. לאחר פיתוחה, טכניקה זו אפשרה לחוקרים להפוך בדים וסיבים מסחריים לרכיבים אלקטרוניים, פשוט על ידי ציפויים בסרטי פולימר מוליכים או מוליכים למחצה בתא שלנו.

reactive-vapor-deposition-conjugated-polymer-films-on-arbitrary

Research

JoVE Journal

Chemistry

כימיה

מוצג הליך לביצוע אלקטרופולימריזציה רדוקטיבית של תרכובות המכילות ויניל על אלקטרודות מצופות פחמן זכוכית ותחמוצת פח מסוממת בפלואור. כלולות המלצות על תצורות תאים אלקטרוכימיים ונהלי פתרון בעיות. למרות שאינו מתואר כאן במפורש, אלקטרופולימריזציה חמצונית של תרכובות המכילות פירול עוקבת אחר נהלים דומים לאלקטרופולימריזציה רדוקטיבית מבוססת ויניל.

Electropolymerization המצמצם של קומפלקס פולי-pyridyl המכיל ויניל עליו מזוגג פחמן וטין אוקסיד אלקטרודות מסוממת-פלואור

אנו מתארים שיטה לייצור סרטי פולימר בשטח גדול (עד 13 ס"מ קוטר) ואולטרה-דקים (דקים עד 8 ננומטר). במקום להשתמש בשכבת ביניים קורבנית כדי להסיר את הסרט מהמצע שלו, אנו משתמשים בטיפול משטח מגביל את עצמו המתאים לשטחים גדולים באופן שרירותי.

המצאה של שטח גדול שעמדה חופשית Ultrathin פולימריים סרטים

במאמר זה אנו מתארים את הסינתזה הפנימית של פולימרים מיקרו-נקבוביים מצומדים (CMP) על מצעי הקרבה, ואת פירוק המצע להכנת ננו-ממברנות CMP עצמאיות. בנוסף, נתאר כיצד ניתן להעביר את הננו-ממברנות השבריריות למצעים אחרים.

סינתזה והעברה של אוב Nanomembranes פולימר Microporous Conjugated שכבה אחר שכבה

מתוארת שיטה לפילמור רדיקלי של העברת אטומים של מונומרים ויניל פונקציונליים המשתמשים בפרילן כפוטו-קטליזטור אור נראה.

העברת Atom פילמור רדיקלי של פונקציונליות ויניל מונומרים שימוש Perylene בתור Photocatalyst אור גלוי

פרוטוקול מוצג לסינתזה והכנה של ננו-חלקיקים המורכבים מפולימרים אלקטרואקטיביים.

מאפייני electroactive פולימר החלקיקים מציגים photothermal

שיטות ייצור משטח בדוגמת הפקדת ננומטר מברשות עבה או מיקרון עבה, תפור סרטים של פולימר שיתוף בלוק azlactone מדווחים. שלבים קריטיים ניסיוני, התוצאות נציג, מגבלות של כל שיטת נידונות. שיטות אלה שימושיים ליצירת בממשקים פונקציונליים עם מאפיינים פיזיים המותאמים תגובתיות משטח tunable.

בדיית משטחים תגובתי עם מברשת, תפור סרטים של פולימרים שיתוף בלוק Azlactone-Functionalized

אנו מציגים הליך מבוקרת מאוד והעברה ללא קמטים של בלוק הסרטים דקים הקופולימר על מצעים תמיכה נקבובי באמצעות תא ביוב 3D מודפס. העיצוב בחדר הניקוז הוא של רלוונטיות כללית לכל ההליכים מעורבים העברת סרטים macromolecular על מצעים נקבובי, אשר נעשה בדרך כלל על ידי יד באופן הלתי הפיך.

נוהל העברת סרטים פולימריים אל מצעים נקבובי עם פגמים ממוזערים

מוצג כאן פרוטוקול לייצור דיודות פולטות אור אורגניות יעילות, פשוטות, בעלות שוקעות פתרון, עם גלגול נמוך.

פיתוח של OLEDs יעילים מתצהיר פתרונות

מאמר זה מתאר טכניקה פשוטה לציפוי ננו-סיבי PAN אלקטרו-ספוניים בפולימרים אלקטרואקטיביים באמצעות שקיעת אדים. ההשפעות של חומר החמצון FeCl₃ על שקיעת ציפויי פולי (3,4-אתילנדיוקסיתיופן) על PAN נחקרו כדי להבין ולייעל את צמיחת הפולימרים, קוטר הסיבים והחוזק המכני הכולל של מחצלות הננו-סיבים.

תצהיר שלב אדים של פולי אלקטרואקטיבי (3,4-ethylenedioxythiophene) על ננו-סיבים פולימריים של סחורות אלקטרוסקופיות

במסמך הנהלים לפלזמה משופרת שיקוע הכימי של perfluoroalkanes על חומרי microporous כגון מסגרות מתכת אורגנית כדי לשפר את היציבות והידרופוביות שלהם מתוארים. יתר על כן, בדיקת פריצת דרך של כמויות מיליגרם של דגימות מתוארת בפירוט.

הכנת מסגרות מתכת אורגנית הידרופובי באמצעות פלזמה משופרת שיקוע הכימי של Perfluoroalkanes להסרת אמוניה

למד את שיטת ההשבעה האדים התגובתית ליצירת ציפויי סרטי פולימר מוליכים על מצעים מחוספסים כמו טקסטיל ונייר. השיטה מאפשרת ייצור מכשירים אלקטרוניים גמישים וחדשניים.

בתצהיר אדים תגובתי של סרט פולימרי מצומדת על מצעים שרירותי

גלה סרטונים נוספים