Les nouvelles encres à base de graphène pour la fabrication à grande vitesse de l'électronique imprimée, Université de Cambridge
Être en mesure de produire des encres conductrices qui pourraient facilement être utilisés pour l'impression à l'échelle commerciale à une vitesse très élevée ouvre toutes sortes d'applications différentes pour le graphène et d'autres matériaux similaires
Un faible coût, un procédé à grande vitesse pour l'impression d'encres de graphène en utilisant un procédé d'impression de rouleau à rouleau classique, comme celle utilisée pour l'impression des journaux et des paquets de chips, pourrait ouvrir un large éventail d'applications pratiques, y compris l'électronique imprimée peu coûteuse, intelligent l'emballage et des capteurs à usage unique.
Graphène est une feuille à deux dimensions d'atomes de carbone, un seul atome d'épaisseur. Sa flexibilité, la transparence optique et la conductivité électrique le rendent adapté à une large gamme d'applications, y compris l'électronique imprimée. Bien que de nombreux prototypes de laboratoire ont été mis en évidence dans le monde, l'utilisation commerciale à grande échelle de graphène est encore à réaliser.
« Nous sommes heureux d'être le premier à apporter des encres de graphène à proximité de la fabrication dans le monde réel. Il y a beaucoup d'entreprises qui ont produit des encres de graphène, mais aucun d'entre eux a fait à une échelle proche de cela « , a déclaré le Dr Hasan Tawfique du Centre Cambridge graphène (CGC), qui a développé la méthode. « Être en mesure de produire des encres conductrices qui pourraient facilement être utilisés pour l'impression à l'échelle commerciale à une vitesse très élevée ouvre toutes sortes d'applications différentes pour le graphène et d'autres matériaux similaires. »
La méthode de Hasan, développé à Nanoscience Center de l'Université, fonctionne en mettant en suspension des particules minuscules de graphène dans un mélange solvant « support », qui est ajouté à des formulations d'encre à base d'eau conducteurs. Le rapport des ingrédients peut être ajusté pour contrôler les propriétés du liquide, permettant au solvant de support d'être facilement mélangé dans une encre à base d'eau conductrice classique pour réduire de manière significative la résistance. La même méthode fonctionne pour d'autres matériaux que le graphène, notamment métallique, semi-conductrice et des nanoparticules isolantes.
À l'heure actuelle, les motifs conducteurs imprimés utilisent une combinaison de mauvais conducteur carbone avec d'autres matériaux, le plus souvent d'argent, ce qui est cher. encres à base d'argent coûtent £ 1000 ou plus par kilogramme, alors que cette nouvelle formulation d'encre graphène serait 25 fois moins cher. De plus, l'argent ne sont pas recyclables, tout en graphène et d'autres matériaux de carbone peuvent être facilement recyclés. Le nouveau procédé utilise à bas prix, des solvants non toxiques et respectueux de l'environnement qui peuvent être séchés rapidement à la température ambiante, ce qui réduit les coûts d'énergie pour le durcissement de l'encre. Une fois sec, le « encre électrique » est également étanche à l'eau et adhère à son substrat très bien.
À court et à moyen terme, les chercheurs espèrent utiliser leur méthode pour faire imprimés, biocapteurs jetables, les pêcheurs d'énergie et les étiquettes RFID.
La recherche a été financée par des subventions de l'ingénierie et de l'accélération d'impact du Conseil de recherches en sciences physiques de compte et une Académie Royale de bourses de recherche en génie. La technologie est commercialisée par Cambridge Enterprise, le bras de commercialisation de l'Université.