실버 나노 와이어와 높은 신축성 도체 제조 방법

이 절차의 전반적인 목표는 신축성 있는 전자 장치의 응용 분야를 위해 신축성이 높은 도체를 제작하는 간단한 방법을 제공하는 것입니다. 이 방법은 연결 도체의 기계와 같은 신축성 있는 전자 장치를 개발하는 데 있어 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 가장 큰 장점은 간단한 제작 방법이라는 것입니다.

그리고 도체 제작에 있던 은의 양은 크게 줄어들 수 있습니다. 시작하려면 10ml의 신선한 질산은 수용액을 준비하며 DEA는 1:1 부피 비율로 준비합니다. 다음으로, 신축성 있는 전도성 박막을 제작합니다.

먼저 이소프로판올에 2ml의 0.5%은 나노와이어를 18ml의 물에 희석하여 은 나노와이어 잉크를 만듭니다. 이 혼합물을 30초 동안 초음파 처리합니다. 다음으로, 피펫을 사용하여이 혼합물 16 밀리리터를 에어 브러시로 옮깁니다.

장전된 에어브러시를 컴퓨터 제어 로봇에 장착합니다. 그런 다음 가열된 에어브러싱 단계에서 4 x 5cm 영역을 덮도록 8개의 유리 직사각형을 배열합니다. 내열 테이프를 사용하여 슬라이드를 제자리에 고정합니다.

그런 다음 스테이지를 섭씨 100도로 설정하고 에어브러시를 세 개의 막대로 설정합니다. 이제 로봇의 소프트웨어 제어에서 명령 열 아래의 브러시 모션 명령 순서를 선택합니다. 그런 다음 필요한 매개변수를 입력하여 자동 스프레이 프로그램을 완료하고 프로그램을 실행합니다.

자세한 내용은 텍스트 프로토콜을 참조하십시오. 유리를 스프레이 코팅한 후 은 나노와이어 박막을 섭씨 120도의 핫플레이트에 10분 동안 굽습니다. 구워지면 준비된 은 전구체 잉크 400마이크로리터를 박막 위에 주조합니다.

그런 다음 섭씨 100도로 설정된 핫 플레이트에서 40분 동안 필름을 굽습니다. 나중에 탈이온수로 코팅을 조심스럽게 헹구어 반응하지 않은 화학 잔류물을 제거합니다. 그런 다음 코팅된 필름을 자연 건조합니다.

다음 단계는 은 나노 복합 박막 위에 200마이크로리터의 수성 PU 에멀젼을 주조하는 것입니다. 그런 다음 필름이 완전히 응고되도록 10시간 동안 자연 건조시킵니다. 완전히 응고되면 집게를 사용하여 유리에서 샘플을 떼어내고 테스트를 진행합니다.

먼저 스트레치 테스트를 실행합니다. 선형 전동 스테이지를 워밍업하는 것으로 시작합니다. 이제 스테이지의 소프트웨어 제어에서 모터의 이동 단계 수를 8000으로 설정합니다.

그런 다음 스테이지 제어 소프트웨어에서 X+를 클릭하여 모바일 스테이지를 고정된 스테이지에 닿을 때까지 이동합니다. 연락이 되면 스테이지 제어 소프트웨어에서 Set 0"을 클릭합니다. 그런 다음 X-를 클릭하여 모바일 스테이지를 뒤로 이동합니다.

두 스테이지 사이에 1센티미터의 간격이 생길 때까지 스테이지를 이동합니다. 이제 유선 홀더로 틈새를 가로질러 샘플을 고정합니다. 이렇게 하면 테스트 가능한 1cm 단위의 영역이 생성됩니다.

그런 다음 악어 클립을 디지털 멀티미터에 연결하고 테스트 영역 전체에 저항을 기록합니다. 그런 다음 모터의 이동 단계 수를 800으로 설정하고 X-를 클릭하여 모바일 스테이지를 고정 스테이지에서 1mm 더 멀리 이동하여 샘플에 10% 변형을 생성합니다. 10% 변형을 생성한 후 저항을 기록합니다.

저항이 크게 증가할 때까지 이 단계를 반복하면 150%의 변형률이 필요할 수 있습니다.그런 다음 다음 샘플 또는 다음 테스트를 진행하십시오. 다음으로 안정성 테스트를 수행합니다. 설정은 스트레치 테스트와 비슷하지만 이 테스트의 경우 컴퓨터가 데이터를 기록할 수 있도록 멀티미터를 컴퓨터에 연결합니다.

스테이지 제어 소프트웨어에서 사이클 수를 입력하고 프로그램 패널에서 실행 1 2 3"을 클릭하여 안정성 테스트를 실행합니다. 이것은 왕복 운동으로 모바일 스테이지를 움직여 샘플을 늘리고, 연신율 주기는 삼각형 파형으로 이루어집니다. 최종 테스트는 LED 조명 테스트입니다.

이전과 같이 테스트 재료를 설정하고 배선된 홀더를 LED 및 전원 공급 장치와 직렬로 연결합니다. 이제 전원 공급 장치를 0볼트에서 9볼트로 늘리십시오. 그러면 LED가 켜져야 합니다.

그런 다음 소프트웨어에서 LED가 어두워질 때까지 스트레인 테스트와 같이 스트레인을 생성합니다. 샘플이 이러한 모든 테스트를 통과하면 신축성 있는 전자 장치 응용 분야에서 효과적인 전도체로 간주될 수 있습니다. 화학적 납땜 공정 후은 나노 와이어 박막의 형태는 회수 된은 나노 입자가 은 나노 와이어의 표면에서 우선적으로 성장하고 와이어 - 와이어 접합부를 감싸는 것을 보여줍니다.

연신율은 서로 다른 양의 은 나노와이어를 함유하는 비납땜 및 납땜된 박막에 가해졌습니다. 둘 다 120% 미만의 변형이 적용되었을 때 100옴 미만의 면저항을 보였습니다. 복합 신축성 전도성 박막은 이 동적 변형 과정에서 뛰어난 기계적 안정성을 보여주었습니다.

빠른 변형률로 삼각형 파형에서 박막에 연신율 사이클을 적용할 때, 변형률 진폭이 100%일 때 50%의 변형률 진폭에서 명백한 저항 변화가 관찰되지 않았으며, 피크 저항은 맥동 사이클에 따라 증가했습니다. 맥동이 멈춘 후 필름의 저항이 원래 값으로 돌아 왔습니다. 이 방법은 신축성이 뛰어난 도체를 생성하여 차세대 신축성 전자 장치를 위한 효과적인 상호 연결을 제공할 수 있습니다.