Name: Metoda wytwarzania wysoce rozciągliwych przewodników z nanodrutami srebra (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-01-21T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 50 s
Description: Poznaj metodę wytwarzania wysoce rozciągliwych przewodników z nanodrutami srebra dla elektroniki rozciągliwej. Technika upraszcza proces produkcji i znacząco zmniejsza zużycie srebra przy zachowaniu dobrej przewodności.

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

Autorzy są wdzięczni za wsparcie finansowe od Ministerstwa Nauki i Technologii.

1. Przygotowanie Atramentu Prekursora Srebra
<ol>
	<li>Dodać 1,85 g dietanoloaminy (DEA) do 3,15 ml wody dejonizowanej.</li>
	<li>Rozpuścić 0,15 g azotanu srebra w 5 ml wody dejonizowanej.</li>
	<li>Zmieszaj wodny roztwór azotanu srebra z DEA w stosunku objętościowym 1:1, aby uzyskać 10 ml atramentu z prekursora srebra bezpośrednio przed użyciem.</li>
</ol>
2. Wytwarzanie rozciągliwych cienkich warstw przewodzących
<ol>
	<li>Przygotowanie tuszu AgNW
	<ol>
		<li>Rozcieńczyć 2 ml 0,5% wag. AgNW w izopropanolu w 18 ml wody dejonizowanej.</li>
		<li>Umieścić go w łaźni ultradźwiękowej na 30 sekund w temperaturze 25 °C.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wytwarzanie cienkich warstw AgNW metodą automatycznego powlekania natryskowego
	<ol>
		<li>Pokrój standardowe szkiełka mikroskopowe na kawałki o wielkości 1×2,5 cm2. Przygotuj 16 kawałków szkła tej wielkości i wyczyść je chusteczką do czyszczenia soczewek zwilżoną etanolem.</li>
		<li>Przenieś 16 ml tuszu AgNW (z sekcji 1) do pojemnika na farbę aerografu za pomocą pipety. Zamontuj aerograf na robocie sterowanym komputerowo w celu natryskiwania powłoki.</li>
		<li>Umieść na scenie 8 kawałków szkła w układzie 4×2 i przymocuj je taśmami żaroodpornymi. Łączna powierzchnia wszystkich szklanych podłoży na scenie wynosi 4×5cm2.</li>
		<li>Ustawić oddzielnie ciśnienie robocze i temperaturę etapu grzewczego na 3 bar i 100 °C.</li>
		<li>Otwórz oprogramowanie sterujące robotem. Kliknij, aby wybrać sekwencję poleceń ruchu pędzla w kolumnie "Polecenie". Wprowadź niezbędne parametry wejściowe, aby zakończyć program automatycznego natryskiwania, jak pokazano na rysunku 1. Uruchom program. 
		Uwaga: Polecenie "Prędkość linii" sprawia, że aerograf porusza się z prędkością 200 mm/s. Za pomocą polecenia "Obszar pędzla" aerograf porusza się do przodu i do tyłu w kierunku krótszego boku układu szklanego podłoża, podczas gdy stolik porusza się w kierunku dłuższego boku, a odstęp między dwoma pociągnięciami wynosi 5 mm. Polecenia "Początek linii" i "Koniec linii" określają pozycje punktu początkowego i końcowego operacji automatycznego natryskiwania. Ich położenie zależy od położenia układu szklanych substratów na scenie. Polecenie "Punkt oczekiwania" ustawia czas oczekiwania na 20 sekund na końcu każdego cyklu automatycznego natryskiwania. Polecenie "Loop Address" umożliwia wiele cykli natryskiwania, a liczba cykli automatycznego natryskiwania jest 15 razy. Bardziej szczegółową instrukcję poleceń można znaleźć w protokole producenta.</li>
		<li>Zmień liczbę cykli automatycznego natryskiwania na 30 razy. Powtórz kroki 2.2.3 - 2.2.5, aby wytworzyć cienkie warstwy AgNW w 30 cyklach natryskiwania.</li>
		<li>Po nałożeniu powłoki natryskowej piecz cienkie folie z nanodrutów srebra na gorącej płycie w temperaturze 120 °C przez 10 minut.</li>
	</ol>
	</li>
	<li> Proces chemicznego
	<ol>
		<li>Odlać 400 μl atramentu prekursora srebra na każdą cienką warstwę nanodrutu srebra pokrytą natryskowo na szklanym podłożu.</li>
		<li>Piecz folie na gorącej płycie w temperaturze 100 °C przez 40 minut.</li>
		<li>Ostrożnie spłucz reaktywne powłoki dejonizowaną wodą, aby usunąć niereaktywne pozostałości chemiczne i wysusz powlekane folie na powietrzu.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Proces złuszczania odlewów
	<ol>
		<li> Odlewać 200 μl dostępnej w handlu emulsji poliuretanowej na bazie wody na każdą cienką warstwę nanokompozytu srebra na szklanym podłożu.</li>
		<li>Suszyć folie na powietrzu przez 10 godzin, aby zapewnić pełne zestalenie.</li>
		<li>Próbki należy odkleić od podłoży szklanych w postaci wolnostojących folii kompozytowych.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Charakterystyka
<ol>
	<li> Próba rozciągania
	<ol>
		<li>Włącz liniowy stage z napędem i odczekaj 10 minut, aż maszyna się rozgrzeje.</li>
		<li>Otwórz oprogramowanie sterujące sceną. Ustaw liczbę ruchomych kroków silnika na 8,000. Kliknij "X+" w oprogramowaniu do sterowania sceną, aby przesunąć mobilną scenę, aż dotknie stałej sceny, a następnie kliknij "SET 0", aby ustawić pozycję sceny mobilnej na zero w oprogramowaniu do sterowania sceną. 
		Uwaga: Stolik ruchomy przesuwa się o 0,00125 mm w jednym kroku silnika. Na przykład stolik mobilny przesuwa się o 1 cm, jeśli silnik porusza się o 8 000 kroków. Znak plus "X+" oznacza, że stolik ruchomy porusza się w kierunku zbliżania się do stopnia stałego, natomiast znak ujemny "X-" oznacza oddalanie się od stopnia stałego.</li>
		<li>Kliknij "X-", aby przesunąć stolik mobilny, aby pozostawić 1 cm odstępu między stolikiem mobilnym a stolikiem stałym. Zabezpiecz oba końce próbki za pomocą przewodowych uchwytów na stolikach. W związku z tym powierzchnia rozciągania próbki wynosi 1×1cm2. Konfiguracja maszyny do rozciągania jest pokazana na rysunku 2.</li>
		<li>Użyj zacisków krokodylkowych, które są drugimi końcami kablowych do stage uchwyty (Rysunek 2), aby podłączyć się do multimetru cyfrowego w celu pomiaru rezystancji.</li>
		<li>Ustaw liczbę ruchomych kroków silnika na 800. Kliknij "X-", aby przesunąć ruchomy stolik o 1 mm (10% odkształcenia) od stałego stolika, aby rozciągnąć próbkę i zarejestrować rezystancję. Powtarzaj ten krok, aż opór znacznie wzrośnie (~150% odkształcenia).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Test stabilności
	<ol>
		<li>Przygotuj test jak w krokach 3.1.2 - 3.1.4.</li>
		<li>Otwórz oprogramowanie multimetru cyfrowego. Podłącz multimetr cyfrowy do komputera. Naciśnij i przytrzymaj przycisk "REL Δ" na multimetrze cyfrowym, aż w lewym górnym rogu monitora multimetru cyfrowego pojawi się ikona komputera. Kliknij "Połączenie USB" w oprogramowaniu multimetru cyfrowego, a oprogramowanie zacznie rejestrować zmierzone rezystancje.</li>
		<li>Wprowadź polecenia w polach wejściowych w panelu programu oprogramowania sterującego stolikiem, jak pokazano na rysunku 3. Polecenie ":U-4000" oznacza przesunięcie etapu ruchomego o 4000 kroków od etapu stałego, podczas gdy polecenie ":U4000" oznacza przesunięcie etapu ruchomego o 4000 kroków z powrotem do etapu stałego (4000 dla 50% odkształcenia, 8000 dla 100% odkształcenia). Liczba cykli rozciągania wynosi 15 razy. Domyślna prędkość stolika mobilnego wynosi 1 mm/s.</li>
		<li>Kliknij "Uruchom 123" w panelu programu oprogramowania sterującego sceną, aby uruchomić program automatyczny. Ruchomy stolik porusza się ruchem posuwisto-zwrotnym, aby rozciągnąć próbkę za pomocą cykli wydłużenia o trójkątnym kształcie fali.</li>
		<li>Kliknij ikonę zapisywania w oprogramowaniu multimetru i wyeksportuj dane profili odpowiedzi rezystancji jako plik .xls.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Test oświetlenia LED
	<ol>
		<li>Przygotuj test jak w krokach 3.1.2 - 3.1.3. Połącz przewodowe uchwyty szeregowo z diodą LED i zasilaczem.</li>
		<li>Włącz zasilanie. Zwiększ napięcie do 9 V, aby zapalić diodę LED.</li>
		<li>Kliknij "X-", aby przesunąć ruchomy stolik o 1 mm (10% odkształcenia) od stałego stolika, aby rozciągnąć sample i zrobić zdjęcie, aby zarejestrować jasność diody LED. Powtarzaj ten krok, aż światło diody LED stanie się przyciemnione. Należy uważać, aby automatyczna ekspozycja aparatu była wyłączona podczas robienia zdjęć.</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>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Proces chemicznego może pomóc wzmocnić kontakt między srebrnymi nanodrutami. Jak pokazano na rysunku 4b, połączenia przewód/drut są pokryte srebrem po nałożeniu reaktywnego atramentu srebrnego na cienką warstwę AgNW pokrytą natryskowo. Odzysk srebra opiera się w dużej mierze na formaldehydzie powstającym w wyniku degradacji DEA, a zatem proces lub redukcji srebra może być przyspieszony wraz ze wzrostem temperatury. 22 Ponieważ metalowe powierzchnie AgNW zapewniają efektywne miejsca wymiany ele...

Odkształcalne urządzenia elektroniczne o dużej rozciągliwości zostały zidentyfikowane jako kluczowe części do realizacji przenośnej elektroniki nowej generacji. 1 Te rozciągliwe urządzenia elektroniczne nie tylko wykazują dużą elastyczność, jak urządzenia elektroniczne na arkuszach z tworzywa sztucznego,2, 3 ale także wykazują doskonałą wydajność w warunkach silnego rozciągania lub skręcania. 4 Aby zrealizować rozciągliwą elektronikę, potrzebne są materiały o doskonałej wydajności elektrycznej przy dużych odkształceniach. Ostatnie postępy w materiałoznawstwie wykazały możliwość syntezy takich funkcjonalnych materiałów i wykorzystania ich do projektowania rozciągliwych urządzeń optoelektronicznych 5-9 o dużej tolerancji na złożone deformacje kształtu. Spośród wszystkich elektronicznych materiałów funkcjonalnych, rozciągliwe przewodniki są niezbędne do dostarczania energii elektrycznej do tych urządzeń optoelektronicznych, a zatem mają kluczowe znaczenie dla wydajności urządzenia. Ponieważ regularne materiały przewodzące, takie jak metal lub tlenek indu cyny, nie mają wytrzymałości mechanicznej przy dużych odkształceniach, połączenia wykonane z tych materiałów nie są w stanie wykazywać dobrej przewodności elektrycznej w procesie rozciągania. Tak więc elastyczne podłoża pokryte cienką warstwą elastycznych materiałów przewodzących, takich jak nanorurki węglowe,1 grafen,10 lub AgNW,11-14 są przeznaczone do przewodników o doskonałej rozciągliwości. Ze względu na wysoką przewodność masową, cienkie warstwy AgNW okazały się najbardziej obiecującym materiałem na rozciągliwe przewodniki kompozytowe. 13 Sieci perkolacyjne cienkich warstw AgNW mogą skutecznie kompensować duże odkształcenia sprężyste w procesie rozciągania z dużą przewodnością elektryczną i są uważane za obiecującego kandydata na rozciągliwe elektrody. Aby wdrożyć cienkie warstwy AgNW jako rozciągliwe przewodniki, konieczne jest posiadanie efektywnych kontaktów elektrycznych między AgNW. Po osadzeniu się cieczy i wysuszeniu na powierzchniach podłoża, AgNW regularnie układają się razem, tworząc przesączającą się siatkę z luźnymi punktami kontaktu, które dają duże opory elektryczne. W związku z tym należy wyżarzać styki między nanodrutami metodami wyżarzania wysokotemperaturowego lub wysokociśnieniowego15-20, aby zmniejszyć rezystancje styku.
W przeciwieństwie do tych procesów wyżarzania w literaturze, tutaj zademonstrujemy prostą metodę chemiczną do wyżarzania połączeń sieciowych AgNW w normalnych warunkach laboratoryjnych. 21 Proces produkcji pokazano na rysunku 4A. Atrament reaktywny służy do spiekania cienkich warstw AgNW pokrytych natryskowo na płycie szklanej. Po reakcji styki między nanodrutami są pokryte srebrem, a zatem sieć AgNW jest lutowana ze sobą chemicznie. Następnie stosuje się metodę odlewania i odklejania w celu przeniesienia lutowanej sieci AgNW na rozciągliwe podłoże PU w celu utworzenia przewodnika kompozytowego, który nie może wykazywać żadnych oczywistych zmian w przewodności elektrycznej nawet przy dużym odkształceniu rozciągającym wynoszącym 120%.

<table><tbody><tr><td>Nanodrut srebra</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>778095-25ML</td><td>AgNW, średnica 120 nm i długość 20-50 mm, 0,5% wag. w IPA</td></tr><tr><td>Kryształ azotanu srebra</td><td>Macron Fine Chemicals</td><td>MK216903</td><td></td></tr><tr><td>Dietanoloamina</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D8885-500G</td><td></td></tr><tr><td>Emulsja poliuretanowa</td><td>First Chemical</td><td>20130326036</td><td>35% wag. anionowy poliester-poliuretan na bazie wody emulsja</td></tr><tr><td>Aerograf</td><td>Tajwan Aerograf & </td><td>Wyposażenie Czujnik AFC&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Robot biurkowy</td><td>Dozownik Tech</td><td>DT-200&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Cyfrowy sterownik dozownika</td><td>Dozownik Tech</td><td>9000E&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Program automatycznego natryskiwania</td><td>Dozownik Tech</td><td>Inteligentny robot edytuj wersję 3.0.0.5</td><td></td></tr><tr><td>Sprężarka powietrza&nbsp;</td><td>PUMA Industrial</td><td>NCS-10&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Stolik liniowy z napędem</td> silnikowym <td>TANLIAN E-O</td><td>Dostosowane</td><td></td></tr><tr><td>oprogramowanie do sterowania sceną</td><td>TANLIAN E-O</td><td>Dostosowane</td><td></td></tr><tr><td>Multimetr cyfrowy</td><td>HILA INTERNATIONAL</td><td>DM-2690TU</td><td></td></tr><tr><td>Oprogramowanie multimetru cyfrowego</td><td>HILA INTERNATIONAL</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Zasilacz</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>

metoda wytwarzania wysoce rozciągliwych przewodników z nanodrutami srebra

A Fabrication Method for Highly Stretchable Conductors with Silver Nanowires

Rozciągliwa elektronika jest identyfikowana jako kluczowa technologia dla zastosowań elektronicznych w następnej generacji. Jednym z wyzwań w produkcji rozciągliwych urządzeń elektronicznych jest przygotowanie rozciągliwych przewodników o dużej stabilności mechanicznej. W tym badaniu opracowaliśmy prostą metodę wytwarzania do chemicznego punktów styku między sieciami z nanodrutami srebra (AgNW). Nanosiatka AgNW została najpierw osadzona na szkiełku podstawowym metodą natryskiwania. Reaktywny atrament złożony z prekursorów nanocząstek srebra (AgNPs) nałożono na cienkie warstwy AgNW pokryte sprayem. Po 40 minutach podgrzewania, AgNP były preferencyjnie generowane nad złączami nanoprzewodowymi w celu przylutowania nanosiatki AgNW i wzmocnienia sieci przewodzącej. Chemicznie zmodyfikowana cienka warstwa AgNW została następnie przeniesiona na podłoża poliuretanowe (PU) metodą odlewania. Lutowane cienkie warstwy AgNW na poliuretancie nie wykazywały widocznych zmian w przewodności elektrycznej w procesie rozciągania lub walcowania z odkształceniami wydłużającymi do 120%.

Morfologię cienkiej warstwy AgNW po procesie lutowania chemicznego przedstawiono na Rysunku 4B. Odzyskane AgNPs rosną preferencyjnie na powierzchni AgNWs i otaczają połączenia drut-drut. Rysunek 5 pokazuje zmianę rezystancji powierzchniowej w zależności od przyłożonego wydłużenia dla cienkich warstw nielutowanych i lutowanych, zawierających różne ilości AgNWs. Po procesie lutowania chemicznego przewodniki z cienkiej warstwy AgNW mogą zachować wysoką przew...

Prosta metoda syntezy jest używana do chemicznego cienkiej warstwy nanodrutów srebra w celu wytworzenia wysoce rozciągliwych i przewodzących przewodników metalowych.

Metoda wytwarzania wysoce rozciągliwych przewodników z nanodrutami srebra

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

Ogólnym celem tej procedury jest zapewnienie prostej metody wytwarzania wysoce rozciągliwych przewodników do zastosowań w rozciągliwej elektronice. Ta metoda może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania dotyczące rozwoju rozciągliwej elektroniki, takiej jak mechanika przewodów łączących. Główną zaletą tej techniki jest to, że jest to prosta metoda wytwarzania.A ilość srebra użytego do produkcji przewodników może być znacznie zmniejszona. Na początek przygotuj 10 mililitrów świeżego wodnego roztworu azotanu srebra z DEA w stosunku objętościowym jeden do jednego. Następnie wyprodukuj rozciągliwe cienkie folie przewodzące.Najpierw wykonaj atrament z nanodrutu srebra, rozcieńczając dwa mililitry 0,5% nanodrutu srebra w izopropanolu w 18 mililitrach wody. Poddawaj tę mieszaninę dźwiękowi przez 30 sekund. Następnie za pomocą pipety przenieś 16 mililitrów tej mieszaniny do aerografu.Zamontuj załadowany aerograf na robocie sterowanym komputerowo. Następnie, na podgrzewanym etapie aerografu, ułóż osiem szklanych prostokątów, aby pokryć obszar o wymiarach cztery na pięć centymetrów. Użyj taśmy żaroodpornej, aby zamocować prowadnice na miejscu.Następnie ustaw stolik na 100 stopni Celsjusza i ustaw aerograf na trzy kreski. Teraz w sterowaniu oprogramowaniem robota wybierz sekwencję poleceń ruchu pędzla w kolumnie poleceń. Następnie wprowadź niezbędne parametry, aby zakończyć program automatycznego natryskiwania i uruchom program.Aby uzyskać więcej informacji, zapoznaj się z protokołem tekstowym. Po natryskiwaniu szkła piecz cienkie folie z nanodrutów srebra na gorącej płycie w temperaturze 120 stopni Celsjusza przez 10 minut. Po upieczeniu odlej 400 mikrolitrów przygotowanego atramentu prekursora srebra na cienką folię.Następnie piecz folie na gorącej płycie ustawionej na 100 stopni Celsjusza przez 40 minut. Następnie ostrożnie spłucz powłoki pod wodą dejonizowaną, aby usunąć nieprzereagowane pozostałości chemiczne. Następnie wysusz powlekane folie na powietrzu.Następnym krokiem jest wylanie 200 mikrolitrów emulsji PU na bazie wody na cienkie warstwy nanokompozytu srebra. Następnie pozostaw folie do wyschnięcia na powietrzu przez 10 godzin, aby w pełni zastygły. Po całkowitym zestaleniu oderwij próbki od szkła za pomocą kleszczy i przystąp do ich testowania.Najpierw wykonaj test rozciągania. Zacznij od rozgrzania liniowej sceny z napędem. Teraz, w oprogramowaniu sterującym stolikiem, ustaw liczbę ruchomych kroków dla silnika na 8000.Następnie kliknij X+w oprogramowaniu do sterowania sceną, aby przesunąć stolik mobilny, aż dotknie stolika stałego. Po nawiązaniu kontaktu kliknij przycisk Ustaw 0" w oprogramowaniu do sterowania stolikiem. Następnie kliknij X-, aby przesunąć scenę mobilną do tyłu.Przesuwaj stolik, aż między dwoma stopniami pojawi się centymetrowa przerwa. Teraz zabezpiecz próbkę w poprzek szczeliny za pomocą przewodowych uchwytów. W ten sposób powstaje testowalny obszar o wymiarach jeden na jeden centymetr.Następnie podłącz zaciski krokodylkowe do multimetru cyfrowego i zarejestruj rezystancję w całym obszarze testowym. Następnie ustaw liczbę ruchomych kroków silnika na 800 i kliknij X-, aby przesunąć ruchomy stolik o jeden milimetr dalej od stałego stolika, aby utworzyć 10% naprężenie próbki. Po wytworzeniu 10% odkształcenia zapisz opór.Powtarzaj ten krok, aż opór znacznie wzrośnie, co może wymagać odkształcenia 150%Następnie przejdź do następnej próbki lub następnego testu. Następnie przeprowadź test stabilności. Konfiguracja jest podobna do testu rozciągania, jednak w tym teście podłącz multimetr do komputera, aby komputer mógł rejestrować dane.W oprogramowaniu do sterowania stolikiem wprowadź liczbę cykli i kliknij uruchom 1 2 3" w panelu programu, aby wykonać test stabilności. Porusza to ruchomym stolikiem ruchem posuwisto-zwrotnym w celu rozciągnięcia próbki, z cyklami wydłużenia w kształcie fali trójkątnej. Ostatnim testem jest test oświetlenia LED.Ustaw materiał testowy jak poprzednio i połącz szeregowo uchwyty przewodowe z diodą LED i zasilaczem. Teraz zwiększ zasilanie od zera do dziewięciu woltów. To powinno zapalić diodę LED.Następnie w oprogramowaniu utwórz napięcie zgodnie z wykonaniem testu odkształcenia, aż dioda LED stanie się przyciemniona. Gdy próbka przejdzie wszystkie te testy, można ją uznać za skuteczny przewodnik w zastosowaniach rozciągliwej elektroniki. Morfologia cienkiej warstwy nanodrutu srebra po procesie chemicznego pokazuje, że odzyskane nanocząstki srebra preferencyjnie rosną na powierzchni nanodrutu srebra i owijają się nad połączeniami drut-drut.Odkształcenie wzdłużne umieszczono na nielutowanych i zlutowanych cienkich warstwach, zawierających różne ilości nanodrutu srebrnego. Oba wykazały rezystancję arkusza poniżej 100 omów, gdy zastosowano odkształcenia poniżej 120%. Kompozytowe, rozciągliwe, przewodzące cienkie warstwy wykazały dużą stabilność mechaniczną w tym dynamicznym procesie odkształcania.Podczas poddawania cienkiej warstwy cyklom wydłużenia w kształcie trójkąta z dużą szybkością odkształcania nie zaobserwowano żadnych oczywistych zmian rezystancji przy amplitudach odkształcenia 50%Gdy amplituda odkształcenia wynosiła 100%, rezystancja szczytowa wzrastała wraz z cyklami pulsacji. Po ustaniu pulsacji rezystancja folii powróciła do pierwotnej wartości. Ta metoda może wytworzyć wysoce rozciągliwe przewodniki, które posłużą nam w efektywnym połączeniu dla rozciągliwej elektroniki nowej generacji.

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

Research

JoVE Journal

Engineering

Inżynieria

Opisano płaski oraz trójwymiarowy druk z użyciem przewodzących tuszy metalicznych. Nasze podejście otwiera nowe możliwości wytwarzania drukowanych urządzeń elektronicznych, optoelektronicznych i biomedycznych o nietypowych układach w skali mikro.

Planarny i trójwymiarowy druk atramentów przewodzących

Bezpośredni zapis laserem femtosekundowym jest często wykorzystywany do tworzenia trójwymiarowych (3D) wzorów w polimerach i szkle. Jednakże formowanie metali w 3D wciąż stanowi wyzwanie. Opisujemy metodę wytwarzania nanostruktur srebrnych osadzonych w matrycy polimerowej przy użyciu lasera femtosekundowego o długości fali 800 nm.

Metoda wytwarzania rozłącznych nanostruktur srebrowych w 3D

Opisano wytwarzanie elektrycznie adresowalnych, o wysokim współczynniku proporcji (&gt; 1000:1) metalowych nanodrutów oddzielonych przerwami pojedynczych nanometrów przy użyciu albo warstw protektorowych aluminium i srebra, albo samoorganizujących się monowarstw jako szablonów. Te struktury nanoszczelinowe są wytwarzane bez pomieszczenia czystego lub jakichkolwiek procesów litograficznych wykorzystujących wiązkę foto- lub elektronów za pomocą litografii krawędziowej znanej jako nanoskiving.

Wytwarzanie nanoluk za pomocą Nanoskiving

Srebrne nanodruty mogą jednocześnie transportować elektrony i informacje optyczne w postaci plazmonów powierzchniowych. Opisano tutaj procedurę realizacji takiego wspólnego obwodu i oceniane są ograniczenia w propagacji obu nośników informacji.

Ocena transportu plazmonicznego w przewodzących prąd nanodrutach srebra

Ten protokół opisuje strategię produkcji opartą na rozwiązaniach dla wysokowydajnych, elastycznych, przezroczystych elektrod z w pełni wbudowaną, grubą metalową siatką. Elastyczne przezroczyste elektrody wytwarzane w tym procesie wykazują jedne z najwyższych zgłoszonych parametrów, w tym bardzo niską rezystancję arkusza, wysoką przepuszczalność optyczną, stabilność mechaniczną przy zginaniu, silną przyczepność podłoża, gładkość powierzchni i stabilność środowiskową.

Skalowalna strategia produkcji oparta na roztworze dla wysokowydajnych, elastycznych i przezroczystych elektrod z wbudowaną metalową siatką

W tym artykule pokazano dielektroforezę wspomaganą przepływem dla samoorganizacji urządzeń nanoprzewodowych. Jako przykład pokazano wytwarzanie tranzystora polowego z nanodrutu krzemowego.

Dielektroforeza wspomagana przepływem: tania metoda wytwarzania wysokowydajnych urządzeń nanoprzewodowych przetwarzalnych w roztworze

Tutaj prezentujemy protokół do tworzenia wzorów przewodzących o wysokiej rozdzielczości za pomocą elektrohydrodynamicznego (EHD) druku strumieniowego. Protokół obejmuje dwa tryby druku strumieniowego EHD: ciągłe elektroprzędzenie w bliskim polu (NFES) i drukowanie EHD metodą kropli na żądanie (DOD) oparte na kropkach.

Modelowanie w wysokiej rozdzielczości przy użyciu dwóch trybów strumienia elektrohydrodynamicznego: kropli na żądanie i elektroprzędzenia w bliskim polu

Tutaj prezentujemy protokół szybkiego i powtarzalnego generowania biologicznie inspirowanych, biodegradowalnych komórek prezentujących antygen sztuczny (aAPC) o regulowanym rozmiarze, kształcie i prezentacji białka powierzchniowego do ekspansji limfocytów T ex vivo lub in vivo.

Wytwarzanie anizotropowych polimerowych sztucznych komórek prezentujących antygen do aktywacji limfocytów T CD8 +

W tym protokole opisujemy szczegółową procedurę eksperymentalną wytwarzania solidnego kontaktu w nanoskali między siecią srebrnych nanoprzewodów a warstwą buforową CdS w cienkowarstwowym ogniwie słonecznym CIGS.

Wytwarzanie wytrzymałego kontaktu w nanoskali między elektrodą z nanodrutu srebrnego a warstwą buforową CdS w cienkowarstwowych ogniwach słonecznych Cu(In,Ga)Se2

W tej pracy opisujemy protokół wytwarzania nanodrutów żelaza, w tym tworzenie porowatej membrany z tlenku glinu, która jest używana jako szablon, elektroosadzanie do szablonów za pomocą roztworu elektrolitu i uwalnianie nanodrutów do roztworu.

Wytwarzanie nanodrutów żelaza za pomocą nanoporowatego anodowanego aluminium i jego charakterystyka

Elastyczne elektrody mają szeroki zakres zastosowań w miękkiej robotyce i elektronice do noszenia. Obecny protokół demonstruje nową strategię wytwarzania wysoce rozciągliwych elektrod o wysokiej rozdzielczości za pomocą litograficznie zdefiniowanych kanałów mikroprzepływowych, co toruje drogę dla przyszłych wysokowydajnych miękkich czujników ciśnienia.

Miękkie elektrody oparte na kanałach mikroprzepływowych i ich zastosowanie w pojemnościowym czujniku ciśnienia

Poznaj metodę wytwarzania wysoce rozciągliwych przewodników z nanodrutami srebra dla elektroniki rozciągliwej. Technika upraszcza proces produkcji i znacząco zmniejsza zużycie srebra przy zachowaniu dobrej przewodności.

Metoda wytwarzania wysoce rozciągliwych przewodników z nanodrutami srebra

Przeglądaj więcej filmów