Auf der Webseite der "American Chemical Society" (ACS) wurde kürzlich ein Artikel zum Thema "Ultradünne transparente leitfähige Polyimid-Folie mit eingebetteten Silber-Nanodrähten" von den in Spanien ansässigen Wissenschaftlern Dhriti Sundar Ghosh, Tong Lai Chen, Vahagn Mkhitaryan, and Valerio Pruneri veröffentlicht.
Ergebnis: Freistehende TCs mit verbesserter Eigenschaft
Dünne transparente Leiter (TC = Transparent Conducotors), welche sowohl eine hohe elektrische Leitfähigkeit als auch optische Übertragung anbieten sind schon immer für die elektronische Geräte und Photonenvorrichtungen wie beispielsweise Photovoltaic-Zellen, Touchscreen Displays und organische Leuchtdiode (OLED) von großer Bedeutung gewesen.
Die Arbeit befasst sich mit einem Experiment, in welchem freistehende TCs (Transparente Leiter) zusammen mit ihren verbesserten Eigenschaften und aller Lösungsprozessverfahren aus AgNWs (Ag Nanowires), die direkt in einem PI Substrat eingebettet sind, hergestellt werden. Das daraus resultierende leitfähige Substrat hat für TOPT einen Wert > 90% (550 nm), RS ist so niedrig wie 15 Ohm/sq, es ist mechanisch flexibel, und liefert eine sehr glatte Oberfläche (2,4 nm Effektivwert).
Polyimid schützt AG Nanowires gegen Umwelteinflüsse
Laut den Autoren schützt das verwendete Polyimid die Ag Nanowires gegen Umwelteinflüsse wie Sauerstoff und Wasser. Zudem bietet es dank seiner Verformbarkeit und der sehr geringe Dicke (5 µm) eine ideale mechanische Unterstützung des NW-Netzwerks. Auf diese Weise soll eine extreme Flexibilität (Biegeradius so klein wie mindestens 1 mm) und unkompliziertes Entfernen gewährleistet sein.
Die anfängliche AgNWs Rauhigkeit wird auch durch einen Faktor von etwa 15 verringert und erreichte RMS-Werte von 2,4 nm, welche für die meisten Anwendungen geeignet sind. Alle genannten Eigenschaften zusammen mit der einfachen Herstellungstechnik sorgen dafür, dass der entwickelte TC als leichtgewichtiger, mechanisch flexibler und günstiger Mitbewerber auf dem elektronischen Markt für Verbraucher angesehen werden darf.
Auf der Suche nach ITO Alternativen
Das Experiment resultiert aus der Suche nach ITO Alternativen. Metallische Nanodrähte zählen zu den vielversprechendsten TC-Alternativen gegenüber dem weit verbreiteten Indium-Zinn-Oxid (ITO). Gründe dafür sind die ausreichend guten elektrischen und optischen Eigenschaften in Kombination mit ihrer mechanischen Flexibilität. Allerdings neigen sie im Vergleich zu ITO zu einer relativ großen Oberflächenrauhigkeit, was zu Instabilität gegenüber Oxidation und zu einer schlechten Haftung auf dem Substrat führt. Diese Mängel lassen sich jedoch durch die Einbettung in ein geeignetes Material beseitigen.
Den vollständigen Bericht kann man sich kostenfrei auf der in unserer Quellenangabe genannten Webseite durchlesen.
