I-print at Paliitin: Isang Bagong Diskarte para sa Printable Electronics?

sa pamamagitan ng Propesor Michelle Khine

Ang akit ng mga electronics sa pagpi-print sa mas maginoo approach namamalagi sa kanyang mga potensyal na mga pattern malalaking lugar at nababaluktot aparato inexpensively sa ^plastic substrates. 1 ganitong mga teknolohiya ay maaaring patunayan kritikal para sa mga aplikasyon ng nababaluktot ^{nagpapakita at antennas} . 2, 3 Habang ang screen- pagpi-print at tinta -jet pag-print ay limitado sa resolution, nagbibigay kami ng mga paraan upang mapabuti sa mga likas na limitasyon ng pagpi-print resolution sa pamamagitan ng pagpi-print sa pre-stressed na plastic sheet. Sa isang 95% pagbaba sa lugar, maaari naming makamit ang mataas na resolution at mataas na kaayusan ng aspect ratio.

Propesor Khine mula sa University of California, Irvine ipinanukalang isang simple, masyadong mabilis, at matatag na paraan upang lumikha ng mga malalaking lugar ng nanowrinkles pati na rin matalim mataas na lugar sa ibabaw bimetallic nanostructures, likha nanopetals, sa hugis ng isang memory polimer. Sa pamamagitan ng patterning sa malaking sukat, na kung saan ay madali at murang, umaasa kami sa init-sapilitan pagpapahinga ng mga pre-stressed sheet na hugis ng memory polimer upang makamit ang aming ^mga nais na kaayusan. 4-6

Figure 1. Ultra-mabilis, mababang gastos manufacturing proseso ng mga nanostructures na isinama sa plastic. Nanowrinkles nabuo na sa pamamagitan ng isoptropic pag-urong (a) sa pamamagitan ng patterning sa pamamagitan ng anino mask at pagkatapos ay pag-urong isotropically (b), sa pamamagitan ng pag-urong anisotropically (c) at nanopetals nilikha sa pamamagitan ng salamin ang nanowrinkles.

Ang resultang nanostructures - na maglingkod bilang epektibong nano-antennas - ay self-binuo sa pamamagitan ng leveraging ang di-tugma sa kawalang-kilos sa pagitan ng ang retracting pre-stressed polimer sheet at sa metal na manipis pelikula. Ang mga nanopetals ito ay magbigay ng mga maliliit na hot-spot sa kanilang mga gilid na kung saan eksibisyon lubos strong plasmonic effects, confining ang pagpapalabas sa ^mga maliit na mga volume ng paggulo (10 -18 L) at enhancing ang pag-ilaw iting ng malapit fluorophores sa pamamagitan ng ilang libong-folds.

Ang strong ibabaw ng plasmon mga epekto ng mga nanopetals ito sa paligid ng fluorescein nasasabik sa pamamagitan ng dalawang-poton mikroskopya eksibisyon sa 4000-tiklop na mga pagpapahusay sa pag-ilaw iting. Ang mga nanostructures ito ay madali at ultrarapidly nilikha at maaaring robustly isinama sa mga plastic na mga sheet. Gamit ang diskarte na ito, maaari naming gumawa ng iba't-ibang mga istraktura kabilang ang mga mataas na mga electrodes sa ibabaw ng lugar pati na rin ang mga optical waveguiding kaayusan.

Aming nakaraang gumagana sa pag-urong na mga pelikula ay nakatutok sa mga application ng isang polisterin laruan na tinatawag na "Shrinky ^- Dinks ". 7 Kamakailan, ipinapakita namin na ang polyolefin isang pag-urong ng manipis na film exhibits ng isang 95% pagbaba sa lugar para sa mga mataas na ^aspeto na mga template para sa malambot litograpya. 8 Sa pamamagitan ng pinagsama sa isang mababang gastos digital na pamutol ng bapor, nagawa naming din na makamit ang medyo pare-pareho at pare-pareho kumpletong microfluidic mga channels na may mga makinis na ibabaw, vertical sidewalls, at mga channels ng mataas na aspect ratio sa pag-ilid ^mga resolution na rin sa kabila ng tool na ginamit upang kunin ang mga ito. 9 Kapag kasama kondaktibo inks o riles, maaari naming gumawa ng mga kagiliw-giliw na kaayusan na kapaki-pakinabang para sa naka-print na nano-electronics.

Mga sanggunian

1. NG 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 at CA Marquette, Lab Chip, 2009, 9, 3489-3494.
5. M. Long, MA Sprague, Aa Grimes, BD Rich at M. Khine, Appl Phys Lett, 2009, 94,
6. CS Chen, DN Breslauer, Ji Luna, A. Grimes, WC Chin, LP Leeb at M. Khine, Lab Chip, 2008, 8, 622-624.
7. A. Grimes, DN Breslauer, M. Long, J. Pegan, LP Lee at 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 at M. Khine, Lab Chip, 2010, 10, 1623-1626.
9. D. Taylor, D. Dyer, V. Lew, M. Khine, Lab Chip, 2010, Doi: 10.1039/c0047

Copyright AZoNano.com, MANCEF.org