A simple synthesis method is used to chemically solder silver nanowire thin film to fabricate highly stretchable and conductive metal conductors.
Elastisk elektronikk er identifisert som en viktig teknologi for elektroniske søknader i neste generasjon. En av utfordringene i fabrikasjon av elastisk elektroniske enheter er utarbeidelsen av elastisk ledere med stor mekanisk stabilitet. I denne studien har vi utviklet en enkel fabrikasjon metode for å kjemisk lodde kontaktpunktene mellom sølv nanowire (AgNW) nettverk. AgNW nanomesh først ble avsatt på et glass-slide via sprøyte belegningsmetode. Et reaktivt blekk bestående av sølv nanopartikkel (AgNPs) forløpere ble påført over sprøytebelegges AgNW tynne filmer. Etter oppvarming i 40 minutter, ble AgNPs fortrinnsvis generert i løpet av de nanowire veikryss for å lodde AgNW nanomesh, og forsterket den ledende nettverk. Det kjemisk modifiserte AgNW tynn film ble deretter overført til polyuretan (PU) substrater ved støpemetoden. De loddet AgNW tynne filmer på PU viste ingen åpenbare endringen i elektrisk ledningsevne i henhold strekk eller rolling prosess med forlengelsesdeformasjoner opp til 120%.
Deformerbare elektroniske enheter med stor strekkbarhet har blitt identifisert som kritiske deler til realisering av bærbare og bærbare elektronikk i neste generasjon. 1 Disse elastisk elektroniske enheter ikke bare vise stor fleksibilitet som de elektroniske enheter på plast ark, 2, 3, men også viser utmerket ytelse under krevende strekk eller kronglete forhold. 4 For å realisere den strekk elektronikk, materialer med stor elektrisk ytelse under store deformasjoner er nødvendig. Nye fremskritt i materialvitenskap har vist muligheten til å syntetisere slike funksjonelle materialer og har brukt dem til å designe elastisk optiske enheter 5-9 med stor toleranse for komplekse form deformasjoner. Blant alle de elektroniske funksjonelle materialer, elastisk ledere er nødvendig for å levere elektrisk kraft til de optiske enheter og dermed er av avgjørende betydning for enhetens ytelse.Fordi vanlige ledende materialer, slik som metall eller indium tinnoksyd, mangelen på mekanisk robusthet etter store deformasjoner, sammenkoblinger laget av disse materialene er i stand til å utvise god elektrisk ledeevne i henhold til strekkeprosess. Således elastiske underlag dekket med et tynt lag av fleksibelt ledende materiale slik som karbon nanorør, en graphene, 10 eller AgNWs, er 11-14 utformet for ledere med utmerket strekkbarhet. På grunn av den høye bulkledningsevnen, har AgNW tynne filmer har vist seg å være den mest lovende materiale for komposittstrekkbare ledere. 13 Den sive nettverk av AgNW tynne filmer effektivt kan romme store elastiske deformasjoner i strekkeprosess med stor elektrisk ledningsevne, og blir betraktet som en lovende tøyelig elektrode kandidat. For å implementere AgNW tynne filmer som strekkbare ledere, er det nødvendig å ha effektive elektriske kontakter mellom AgNWs. Etter væske deponering end tørking på substratoverflater, AgNWs regelmessig stable sammen for å danne en percolating mesh med løse kontaktpunkter, som gir i store elektriske motstander. Dermed må man binde kontaktene mellom nanotråder ved gløding metoder høy temperatur eller høyt trykk 15-20 for å redusere motstander.
I motsetning til disse varmebehandlingsprosesser i litteraturen, vil vi vise en enkel kjemisk metode for å anneal AgNW nettverksforbindelsene i henhold til vanlige laboratoriebetingelser. 21 Fremstillingen prosessen er vist i figur 4A. Et reaktivt blekk blir brukt til å sintre spraybelagt AgNW tynne filmer på en glassplate. Etter reaksjonen blir kontaktene mellom nanotråder dekket med sølv og dermed AgNW nettverket er loddet sammen kjemisk. En vanntett og kall metode blir så brukt til å overføre loddet AgNW nettverket til en strekkbar PU substrat for å danne en sammensatt leder, som kan oppvise noen tydelig endring in elektrisk ledningsevne selv ved stor strekk- belastning på 120%.
Den kjemiske loddeprosessen kan bidra til å styrke kontakten mellom sølv nanotråder. Som vist i figur 4b, er wire / ledning veikryss dekket med sølv etter påføring av reaktive sølv blekk over sprøytebelagt AgNW tynn film. Sølvet utvinning avhenger sterkt av formaldehyd genereres fra DEA nedbrytning, og dermed loddeprosessen eller sølv reduksjon kan akselereres med økende temperatur. 22 På grunn av at metalloverflatene av AgNWs gi effektive elektron-utveksling omr?…
The authors have nothing to disclose.
The authors are grateful for the financial support from Ministry of Science and Technology.
Silver nanowire | Sigma-Aldrich | 778095-25ML | AgNW, 120 nm in diameter and 20-50 mm in length, 0.5 wt% in IPA |
Silver nitrate crystal | Macron Fine Chemicals | MK216903 | |
Diethanolamine | Sigma-Aldrich | D8885-500G | |
Polyurethane emulsion | First Chemical | 20130326036 | 35 wt% water-based anionic polyester-polyurethane emulsion |
Airbrush | Taiwan Airbrush & Equipment | AFC-sensor | |
Desktop robot | Dispenser Tech | DT-200 | |
Digital dispenser controller | Dispenser Tech | 9000E | |
Auto-spraying program | Dispenser Tech | Smart robot edit version 3.0.0.5 | |
Air compressor | PUMA Industrial | NCS-10 | |
Linear motorized stage | TANLIAN E-O | Customized | |
Stage control software | TANLIAN E-O | Customized | |
Digital multimeter | HILA INTERNATIONAL | DM-2690TU | |
Digital multimeter software | HILA INTERNATIONAL | NA | |
Power supply | CHERN TAIH | CT-605 | |
LED | PChome | M08330766 | http://www.pcstore.com.tw/sun-flower/M08330766.htm |