Metoda wytwarzania wysoce rozciągliwych przewodników z nanodrutami srebra

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.