В предстоящем исследовании Advanced Intelligent Systems исследователи из Университета Осаки использовали печать с высоким разрешением для изготовления массивов поперечно-выровненных серебряных нанопроволок сантиметрового масштаба с воспроизводимыми размерами элементов от 20 до 250 микрометров. В качестве доказательства функциональности они использовали свои массивы для обнаружения электрофизиологических сигналов от растений.
Исследователи сначала создали узорчатую поверхность полимера, чтобы определить последующий размер нанопроволоки.
Использование стеклянного стержня для протягивания серебряных нанопроволок по рисунку приводило к параллельным или перекрестно выровненным сетям нанопроволок, в зависимости от направления развёртки. Поперечное выравнивание нанопроволоки, выравнивание в пределах рисунка и электрооптические свойства были впечатляющими.
«Сопротивление листа для узоров размером менее 100 микрометров составляет от 25 до 170 Ом на квадрат, а коэффициент пропускания видимого света при 550 нанометрах составляет от 96% до 99%», – говорит Теппей Араки, соавтор. "Эти значения хорошо подходят для прозрачной электроники."
Исследователи продемонстрировали полезность своей технологии, отслеживая электрический потенциал листьев бразильских водорослей. Поскольку массивы нанопроволок прозрачны, исследователи смогли держать лист под визуальным наблюдением, собирая данные в течение длительных периодов времени.
Устройство толщиной от 2 до 3 микрометров соответствовало поверхности листа, не вызывая повреждений.
«Наши органические полевые транзисторы на основе микроэлектродов продемонстрировали превосходную многофункциональность», – говорит Цуёси Секитани, соавтор. «Например, прозрачность 90%, коэффициент включения-выключения был ~ 106, а ток утечки оставался стабильным при изгибе на радиусе 8 миллиметров."
Прозрачная электроника – новая технология.
Он должен быть простым и недорогим для массового производства для биомедицины, гражданского строительства, сельского хозяйства и других приложений, требующих визуального наблюдения. Описанный здесь прогресс – важный шаг в этом направлении. Исследователи из Университета Осаки планируют дальнейшие технические усовершенствования, такие как включение графена на поверхность нанопроволоки. Это улучшит однородность листового сопротивления микроэлектродов.
В конечном итоге технология исследователей поможет свести к минимуму расход сырья для электроники и превзойти функциональность обычной непрозрачной электроники.