Cetak dan Kecilkan: Strategi Baru untuk Elektronik cetak?

oleh Profesor Michelle Khine

Daya tarik elektronik mencetak melalui pendekatan konvensional lebih terletak pada potensinya untuk pola besar-daerah dan perangkat fleksibel murah pada substrat plastik. ¹ teknologi tersebut bisa membuktikan kritis untuk aplikasi seperti menampilkan fleksibel dan antena. ^{2 , 3} Sementara layar-cetak dan tinta -jet printing terbatas dalam resolusi, kami menyediakan sarana untuk memperbaiki batas yang melekat pada resolusi pencetakan dengan mencetak menekankan pada pra-lembaran plastik. Dengan pengurangan 95% di daerah, kita dapat mencapai resolusi tinggi dan struktur aspek rasio tinggi.

Profesor Khine dari University of California, Irvine mengusulkan sebuah metode yang sederhana, ultra-cepat, dan kuat untuk menciptakan area besar nanowrinkles serta struktur nano yang tajam luas permukaan yang tinggi bimetal, nanopetals diciptakan, dalam polimer memori bentuk. Dengan pola pada skala besar, yang mudah dan murah, kita bergantung pada relaksasi panas-diinduksi stres pra-memori bentuk lembaran polimer untuk mencapai struktur yang kita inginkan. ^4-6

Gambar 1. Ultra-cepat, biaya rendah proses manufaktur struktur nano yang terintegrasi ke dalam plastik. Nanowrinkles dibentuk oleh penyusutan isoptropic (a) dengan pola melalui masker bayangan dan kemudian menyusut isotropically (b), dengan mengecilkan anisotropically (c) dan nanopetals diciptakan oleh cracking nanowrinkles.

Struktur nano yang dihasilkan - yang berfungsi sebagai antena yang efektif nano - yang dirakit sendiri dengan memanfaatkan salah pertandingan dalam kekakuan antara lembar pra-stres mencabut polimer dan film tipis logam. Nanopetals ini menyediakan hot-spot kecil di tepi mereka yang menunjukkan efek plasmonic sangat kuat, membatasi emisi untuk volume eksitasi kecil (10 ^-18 L) dan meningkatkan intensitas fluoresensi fluorophores terdekat dengan beberapa ribu-lipatan.

Permukaan plasmon kuat dampak dari nanopetals di sekitar fluorescein bersemangat oleh dua-foton mikroskop menunjukkan lebih dari 4000 kali lipat perangkat tambahan dalam intensitas fluoresensi. Struktur nano yang mudah dan ultrarapidly dibuat dan dapat diintegrasikan ke dalam lembaran kokoh plastik. Dengan pendekatan ini, kita dapat membuat berbagai struktur termasuk luas permukaan elektroda yang tinggi serta struktur waveguiding optik.

Karya-karya sebelumnya kami dengan film menyusut telah difokuskan pada aplikasi mainan plastik yang disebut "Shrinky-Dinks". ⁷ Baru-baru ini, kami menunjukkan bahwa poliolefin menyusut film tipis menunjukkan penurunan 95% di daerah tinggi-aspek template untuk litografi lembut. ⁸ Dengan menggabungkan dengan pemotong kerajinan murah digital, kita bisa juga mencapai relatif seragam dan konsisten saluran mikofluida lengkap dengan permukaan yang halus, dinding samping vertikal, dan saluran aspek rasio tinggi dengan resolusi lateral yang baik di luar alat yang digunakan untuk memotong mereka. ⁹ Ketika dikombinasikan dengan tinta konduktif atau logam, kita dapat membuat struktur yang menarik berguna untuk dicetak nano-elektronik.

Referensi

1. OLEH Ahn, EB Duoss, MJ Motala, X. Guo, S. Park, Y. Xiong, J. Yoon, RG Nuzzo, JA Rogers, Lewis JA, Ilmu, 2009, 323,1590-1592.
2. JA Rogers et al, Proc.. Natl. Acad. Sci, 2001, 98, 4835.
3. Potyrailo RA, WG Morris, Anal. Kimia, 2007., 79, 45.
4. K. Sollier, CA Mandon, KA Heyries, LJ Blum dan CA Marquette, Lab Chip, 2009, 9, 3489-3494.
5. M. Panjang, MA Sprague, AA Grimes, BD Kaya dan M. Khine, Appl Phys Lett, 2009, 94,
6. CS Chen, DN Breslauer, JI Luna, A. Grimes, WC Chin, LP Leeb dan M. Khine, Lab Chip, 2008, 8, 622-624.
7. A. Grimes, DN Breslauer, M. Panjang, J. Pegan, LP Lee dan M. Khine, Lab Chip, 2008, 8, 170-172.
8. D. Nguyen, D. Taylor, K. Qian, N. Norouzi, J. Rasmussen, S. Botzet, KH Lehmann, K. Halverson dan M. Khine, Lab Chip, 2010, 10, 1623-1626.
9. D. Taylor, D. Dyer, V. Lew, M. Khine, Lab Chip, 2010, DOI: 10.1039/c0047

Hak Cipta AZoNano.com, MANCEF.org