Stampa e Shrink: una nuova strategia per l'elettronica per la stampa?

dal professor Michelle Khine

L'attrattiva di elettronica di stampare su approcci più convenzionali risiede nella sua capacità di disegno di grandi aree e dispositivi di basso costo su substrati flessibili di plastica. ¹ Tali tecnologie potrebbe rivelarsi critica per applicazioni come display flessibili e antenne. ^{2 , 3} Mentre serigrafia e inchiostro a getto d'inchiostro sono limitate nella risoluzione, mettiamo a disposizione un mezzo per migliorare il limite intrinseco della risoluzione di stampa di stampa su fogli di plastica precompresso. Con una riduzione del 95% in zona, siamo in grado di ottenere una risoluzione alta e alta strutture proporzioni.

Professore Khine dalla University of California, Irvine ha proposto un metodo semplice, ultra-rapido e robusto per creare ampie zone di nanowrinkles così come forte nanostrutture ad alta area superficiale bimetallico, nanopetals coniato, in un polimero a memoria di forma. Con patterning su scala vasta, che è facile e poco costoso, ci affidiamo alla indotti dal calore di rilassamento precompresso fogli di polimeri a memoria di forma per raggiungere le nostre strutture desiderato. ^4-6

Figura 1. Ultra-rapido, processo di fabbricazione a basso costo di nanostrutture integrato in plastica. Nanowrinkles formata da ritiro isoptropic (a) da patterning tramite maschera forata per poi diminuire isotropicamente (b), dalla contrazione anisotropo (c) e nanopetals creato per cracking del nanowrinkles.

Le nanostrutture risultante - che fungono da efficace nano-antenne - sono auto-assemblati, sfruttando il mis-match della rigidità tra il foglio ritraendo precompresso polimeri e le pellicole metalliche sottili. Questi nanopetals forniscono piccoli hot-spot ai bordi che presentano effetti plasmoniche estremamente forte, limitando l'emissione di piccoli volumi di eccitazione (10 ^-18 L) e migliorare l'intensità di fluorescenza di fluorofori vicino da diverse migliaia di pieghe.

Il forte superficie plasmonica effetti di questi nanopetals nelle vicinanze di fluoresceina eccitati da due fotoni microscopia mostra più di 4000 volte i miglioramenti di intensità di fluorescenza. Queste nanostrutture sono facilmente e ultrarapidly creato e può essere robustamente integrato in fogli di plastica. Con questo approccio, possiamo fare una grande varietà di strutture tra cui elettrodi di superficie ad alta così come le strutture ottiche waveguiding.

I nostri lavori precedenti con film termoretraibile si sono concentrati sulle applicazioni di un giocattolo polistirolo chiamato "Shrinky-Dinks". ⁷ Recentemente, abbiamo dimostrato che una poliolefina film termoretraibile sottile presenta una riduzione del 95% in zona ad alta aspetto modelli per litografia soft. ⁸ Grazie alla combinazione con un basso costo taglio artigianale digitale, siamo stati in grado di raggiungere anche i canali completa relativamente uniforme e coerente microfluidica con superfici lisce, pareti verticali, e ad alta canali rapporto di aspetto con risoluzioni lateral ben oltre lo strumento utilizzato per tagliarli. ⁹ Quando in combinazione con inchiostri conduttori o metalli, si possono creare interessanti strutture utili per la stampa nano-elettronica.

Referenze

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

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