Impressão e Shrink: A Nova Estratégia para Impressão Eletrônica?

pelo professor Michelle Khine

A atratividade da eletrônica imprimir sobre abordagens mais convencionais reside no seu potencial para o padrão de grandes áreas e dispositivos flexíveis barata em substratos de plástico. ¹ Tais tecnologias poderiam ser crítica para aplicações como displays flexíveis e antenas. ^{2 , 3} Enquanto serigrafia e tinta -jet de impressão são limitadas na resolução, nós fornecemos um meio de aperfeiçoar o limite inerente de resolução de impressão, imprimindo em pré-esforçado folhas de plástico. Com uma redução de 95% na área, podemos alcançar alta resolução e estruturas de alta proporção de aspecto.

Professor Khine da Universidade da Califórnia, Irvine propôs um método simples, ultra-rápida, e robusta para criar grandes áreas de nanowrinkles bem como acentuada nanoestruturas de superfície elevada área bimetálico, nanopetals cunhado, em um polímero de memória de forma. Pela padronização na escala grande, o que é fácil e barato, contamos com o relaxamento induzida pelo calor de pré-esforçado forma folhas de polímeros de memória para alcançar os nossos estruturas desejadas. ^4-6

Figura 1. Ultra-rápida, processo de fabricação de baixo custo de nanoestruturas integradas em plástico. Nanowrinkles formado por encolhimento isoptropic (a) pela padronização através de máscara de sombra e então encolhendo isotrópica (b), encolhendo anisotropically (c) e nanopetals criado por quebrar o nanowrinkles.

As nanoestruturas resultante - que servem como eficaz nano-antenas - são auto-montados, aproveitando o mis-match de rigidez entre a retração folha de polímero pré-esforçado e filmes metálicos finos. Estes nanopetals fornecer pequenos hot-spots em suas bordas, que apresentam efeitos extremamente forte plasmonic, confinando a emissão de volumes de excitação pequeno (10 L ^-18) e aumentar a intensidade de fluorescência de fluoróforos nas proximidades por vários milhares de dobras.

Os efeitos de superfície forte plasmon destes nanopetals nas proximidades de fluoresceína animado por dois fótons exibem microscopia de mais de 4000 vezes melhorias na intensidade de fluorescência. Essas nanoestruturas são facilmente e ultrarapidly criado e pode ser robustamente integrados em folhas de plástico. Com esta abordagem, podemos fazer uma variedade de estruturas, incluindo eletrodos de superfície de alta área, bem como estruturas ópticas waveguiding.

Nossos trabalhos anteriores com filmes shrink se concentraram em aplicações de um brinquedo de poliestireno chamado "Shrinky-Dinks". ⁷ Recentemente, foi demonstrado que uma poliolefina encolher filmes finos apresenta uma redução de 95% na área para o aspecto de alta modelos para a litografia macia. ⁸ combinando com um cortador artesanal de baixo custo digital, conseguimos também atingir relativamente uniforme e coerente e completa canais microfluídicos com superfícies lisas, paredes laterais verticais, e canais de alta relação de aspecto com resoluções laterais bem além da ferramenta utilizada para cortá-los. ⁹ Quando combinado com tintas condutoras ou metais, podemos criar estruturas interessante para impressos nano-eletrônica.

Referências

1. POR Ahn, EB Duoss, MJ Motala, X. Guo, S. Park, Y. Xiong, J. Yoon, RG Nuzzo, JA Rogers, JA Lewis, Science, 2009, 323,1590-1592.
2. JA Rogers et al., Proc. Natl. Acad. Sci, 2001, 98, 4835.
3. RA Potyrailo, WG Morris, Anal. 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 Ricos 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. Khine Halverson, Chip Lab, 2010, 10, 1623-1626.
9. D. Taylor, D. Dyer, V. Lew, M. Khine, Chip Lab, 2010, DOI: 10.1039/c0047

Copyright AZoNano.com, MANCEF.org