دانشمندان در موسسه INM موفق به ترکیب مزایای مواد الکترونیکی آلی و غیرآلی در نوع جدیدی از جوهرهای هیبریدی شده‌اند. با این کار، به عنوان نمونه مدارهای الکترونیکی این امکان را می‌یابند تا برروی یک ورق به صورت مستقیم توسط یک خودکار به کار گرفته شوند.
در آینده شاهد مدارهایی انعطاف پذیر خواهیم بود که با قیمتی پایین برروی ورق یا فویل با استفاده از فرآیندهای چاپ تولید خواهند شد و امکان تولید دیودها یا عناصر ورودی منحنی شکل را خواهند داد. این امر نیازمند مواد الکترونیکی قابل چاپ خواهد بود که قابل چاپ باشند و علی رغم سطوح منحنی‌شان میزان بالایی از رسانایی را در هنگام استفاده نگه دارند. برخی از موادی که مورد آزمایش قرار گرفته و آزموده شده‌اند شامل پلیمرهای رسانا آلی و نانوذرات ساخته شده از اکسیدهای رسانا می‌باشند.
حال دانشمندان در موسسه لایبنیتس (INM) موفق به ترکیب مزایای مواد الکترونیکی آلی و غیرآلی در نوع جدیدی از جوهرهای هیبریدی شده‌اند.
نتایج این دستاورد جدید محققان در نمایشگاه هانوفر آلمان که از 25 الی 29 آوریل 2016 برگزار خواهد شد در معرض نمایش قرار خواهد گرفت.
به گزارش مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) برای ایجاد جوهر هیبریدی، نانوذرات ساخته شده از فلزات با پلیمرهای رسانای آلی پوشش داده شده‌اند و در ترکیبی از آب و الکل معلق گشتند. این سوسپانسیون می‌تواند بصورت مستقیم برروی ورق یا فویل با استفاده از یک خودکار بکار گرفته شود و بدون هیچ فرآیند اضافی، خشک شود تا شکل مدارهای الکتریکی را بخود بگیرند.
به گفته توبیاس کراس، رئیس گروه تحقیقاتی INM، پلیمرهای رسانا در OLED ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای مثال می‌توانند برروی بسترهای انعطاف پذیر بکار گرفته شوند. وی همچنین اضافه می‌کند که “ترکیب فلز و نانوذرات که در اینجا معرفی شده است، انعطاف پذیری مکانیکی را با استحکام یک فلز و افزایش رسانایی الکتریکی ترکیب می‌کند.”
محققان پلیمرهای آلی را با نانوذرات طلا و نقره ترکیب می‌کنند. کامپاندهای آلی سه وظیفه برعهده دارند: از یک طرف کامپاندها به عنوان لیگاند عمل می‌کنند و اطمینان می‌دهند که نانوذرات در مخلوط مایع معلق می‌مانند. به صورت همزمان، لیگاندهای آلی اطمینان می‌دهند که نانوذرات ترکیب و آرایش مناسبی در زمان خشک شدن دارند. در نهایت کامپاندهای آلی به عنوان “لولا” عمل می‌کنند؛ بطوریکه اگر مواد خمش یابند، رسانایی الکتریکی را حفظ نمایند.
در لایه ذرات فلزی بدون غلاف پلیمری، رسانایی الکتریکی در زمانیکه مواد دچار خمش شوند به سرعت از دست می‌رود. با توجه به ترکیب هر دو مواد در هنگام خمش، رسانایی الکتریکی رویهم رفته بیشتر از لایه‌ای است که تماما از پلیمر رسانا یا تماما از نانوذرات فلزی ساخته شده باشد.
به گفته توبیاس کراس، در حال حاضر نانوذرات فلزی به همراه لیگاندها برای شکل دهی تجهیزات الکترونیکی، از پیش چاپ می‌شوند. او می‌افزاید که پوسته‌ها باید توسط یک فرایند رسوب دهی جدا شوند زیرا در حالیکه آنها از یک طرف ترتیب و آرایش نانوذرات را کنترل می‌کنند، اما از سوی دیگر رسانا نیستند. این کار برای مواد حاملی که به دما حساس هستند، نظیر ورق یا فیلم های پلیمری، دشوار بوده است زیرا این مواد در طول فرایند رسوب دهی آسیب می بینند. به گفته توبیاس کراس “جوهرهای هیبریدی جدید به محض خشک شدن دارای خاصیت رسانایی خواهند بود بطوریکه دارای انعطاف پذیری مکانیکی هستند و نیازی به رسوب دهی نیز ندارند.”
منبع: phys.org