211service.com
Lankstus jutiklinis ekranas, pagamintas iš spausdinto grafeno
Grafenas, vos vieno atomo storio anglies lakštas, pasižymi įspūdingu stiprumu, lankstumu, skaidrumu ir elektriniu laidumu. Mokslininkai, paskatinę jį pritaikyti naujuose įrenginiuose, tokiuose kaip jutikliniai ekranai ir saulės elementai, ieško būdų, kaip pagaminti didelius gryno grafeno lakštus, pavyzdžiui, nuskusti atomo plonumo dribsnius ir chemiškai ištirpinti grafito oksido gabalėlius. Tačiau per trisdešimt kelerius metus nuo grafeno atradimo laboratoriniai eksperimentai dažniausiai davė tik daiktų dėmelius, o masinė gamyba atrodė toli.
Permatyti: Tyrėjai sukūrė lankstų grafeno lakštą su ant jo (apačioje) atspausdintais sidabriniais elektrodais, kuris gali būti naudojamas kaip jutiklinis ekranas, kai prijungtas prie valdymo programinės įrangos kompiuteryje (viršuje).
Šios srities ateitis tikrai nėra pieštukų drožlių lupimasis, sako Michaelas Strangeas , MIT chemijos inžinerijos profesorius. Vienasluoksnio grafeno gamyba dideliame plote buvo rimta technologinė kliūtis tobulinant grafeno technologiją.
Dabar, viršydami visus ankstesnius grafeno sintezės laboratorijoje rekordus, „Samsung“ tyrėjai ir Sungkyunkwan universitetas , Korėjoje, pagamino ištisinį gryno grafeno sluoksnį, tokio dydžio kaip didelis televizorius, išvyniodamas jį per volelius ant lankstaus, permatomo, 63 centimetrų pločio poliesterio lakšto.
Tai yra geriausia inžinerija, sako Džeimso turas , Rice universiteto chemijos profesorius, kuris ieško būdų, kaip pagaminti grafeną ištirpinant grafito gabalėlius. [Žmonės padarė] jį laboratorijoje mažuose lapeliuose, bet niekada tokioje mašinoje.
Komanda jau sukūrė lankstų jutiklinį ekraną, naudodama polimeru paremtą grafeną, kad ekrano elektrodai būtų skaidrūs. Šiuo metu skaidriai elektronikai gaminti naudojama medžiaga, indžio alavo oksidas, yra brangi ir trapi. Grafeno gamyba ant besilenkiančių poliesterio lakštų yra pirmasis žingsnis kuriant skaidrią, tvirtesnę, pigesnę ir lankstesnę elektroniką. Teoriškai galėtumėte susukti savo iPhone ir užkišti už ausies kaip pieštuką, sako Tour.
Korėjos komanda pastaraisiais mėnesiais kūrėsi sparčiai pažanga. Per pastaruosius 18 mėnesių ši sritis tikrai pažengė į priekį, sako Strano. Tai, ką jie čia rodo, iš esmės yra vienasluoksnis didžiulis plotas – daug didesnis, nei matėme praeityje.
Ritimas ir ritinys: Šviežiai pagamintas grafeno lakštas perkeliamas ant poliesterio lakšto, kai jis eina tarp karštų ritinėlių.
Praeitais metais, Rodney Ruoffas ir jo komanda Teksaso universitete Ostine parodė, kad grafeną galima auginti ant varinės folijos. 1000 laipsnių temperatūroje išgaravusi anglis atomas po atomo nusėstų ant kelių centimetrų skersmens folijos. Byung Hee Hong , Sungkyunkwan universiteto profesorius ir atitinkamas šio straipsnio autorius, teigia, kad lanksčios bazės naudojimas išsprendė masinės grafeno gamybos dilemą.
[Tai] atvėrė naują kelią didelio masto aukštos kokybės grafeno plėvelių gamybai praktiniam naudojimui, sako Hongas. [Mūsų] dramatiškas mastelio padidinimas buvo įgalintas naudojant didelę, lanksčią varinę foliją, atitinkančią krosnies vamzdinę formą. Ir grafeno lakštai gali tapti dar didesni. Ritinio į ritinį procesas paprastai leidžia gaminti ištisines plėveles, sako Hongas.
Taikant Hongo metodą, vario folijos lakštas apvyniojamas aplink cilindrą ir dedamas į specialiai sukurtą krosnį. Anglies atomai, pernešami įkaitintame vandenilio ir metano sraute, susitinka su vario lakštu ir nusėda ant jo vienu vienodu sluoksniu. Vario folija išeina iš krosnies prispausta tarp karštų ritinėlių, o grafenas perkeliamas ant poliesterio pagrindo. Tada ant lapo atspausdinami sidabriniai elektrodai.
Ši technika rodo tam tikrą potencialą, kad ją būtų galima padidinti masinei gamybai. Jie ypač rodo, kad jie gali auginti grafeną [taip], kuris yra suderinamas su gamyba, sako Strano. Tai labai ekonomiškas medžiagų gamybos būdas.
Hong mato metodo pritaikymą grafeno pagrindu pagamintų saulės elementų, jutiklinių jutiklių ir plokščių ekranų gamyboje. Tačiau jis sako, kad produktai bus dar šiek tiek laiko. Pasak jo, dar per anksti ką nors pasakyti apie masinę gamybą ir komercializavimą. Dabartiniuose indžio alavo oksido gamybos procesuose naudojama paskleidimo technologija, kuri skiriasi nuo spausdinimo iš ritinėlio į ritinį. Tačiau situacija pasikeis, kai artimiausiu metu susiformuos didesnės lanksčios elektronikos rinkos, sako Hongas.