محققان دانشگاه کاليفرنيا روش بي‌نظيري براي توليد الکترودهاي شفاف ارائه کرده‌اند که در آن از نانوسيم‌هاي نقره در ترکيب با ديگر مواد استفاده مي‌شود.

به گزارش سرويس فناوري ايسنا، همچنان‌که تقاضا براي نمايشگرهاي بلور مايع و ديگر افزاره‌هاي الکترونيکي افزايش مي‌يابد، اينديوم، ماده‌اي که براي ساخت الکترودهاي شفاف اکسيد قلع اينديوم (ITO) استفاده مي‌شود، نيز گران‌تر مي‌شود. به همين دليل دانشمندان در پي يک جايگزين پوياتر و ارزان‌تر براي اين ماده هستند. اکنون محققان در دانشگاه کاليفرنيا روش بي‌نظيري براي توليد الکترودهاي شفاف ارائه کرده‌اند که در آن از نانوسيم‌هاي نقره در ترکيب با ديگر مواد استفاده مي‌شود.

اين الکترودهاي جديد، انعطاف‌پذير و بسيار رسانا هستند و بر محدوديت‌هاي مرتبط با اکسيد قلع اينديوم غلبه مي‌کنند. علاوه بر قيمت، اکسيد قلع اينديوم چندين عيب ديگر دارد؛ شکننده است که استفاده از آن را در نمايشگرهاي انعطاف‌پذير غيرممکن مي‌کند، اينديوم کمياب است و توليد فيلم‌هايي از آن نسبتا مشکل است.

شبکه‌هاي نانوسيم نقره (AgNW) براي مدتي به عنوان جايگزين نويدبخشي براي اکسيد قلع اينديوم شناخته شده بودند، زيرا انعطاف‌پذير هستند و هر نانوسيم نقره بسيار رسانا است. اما براي اتصال عرضي اين شبکه نانوسيمي جهت رسيدن به چسبندگي خوب به بستر و مقاومت کم، اغلب نياز به فرايندهاي پيچيده بود. محققان دانشگاه کاليفرنيا در راستاي حل اين مشکل، شرح دادند که با چسباندن شبکه‌هاي نانوسيم نقره به وسيله نانوذرات اکسيد فلزي و پليمرهاي آلي، توانستند به طور موثري الکترودهاي بسيار شفافي توليد کنند.

دانشمندان به آساني مي‌توانند براي ساخت لايه‌ي شفافي، اين نانوسيم‌ها را روي يک سطح بپوشانند؛ اما چالش اصلي چسبيدن مطمئن اين نانوسيم‌هاي نقره به سطح، بدون استفاده از دماهاي بالا (200 درجه سلسيوس) و فشارهاي زياد است. فشارها و دماهاي بالا باعث مي‌شوند که اين نانومواد با مواد آلي حساسِ استفاده شده براي ساخت الکترونيک انعطاف‌پذير، سازگاري کمتري داشته باشند.

اين محققان براي غلبه بر اين چالش، با استفاده از روکش‌دهي پاششي يک ترکيب بي‌نظير از نانومواد، يک روش دما - پايين براي ساخت الکترودهاي شفاف با کارايي بالا ابداع کرده‌اند.

اين دانشمندان، ابتدا محلولي از نانوسيم‌هاي نقره‌ي قابل دسترسي از نظر تجاري، را روي يک سطح پاشيدند و سپس براي ايجاد يک فيلم هيبريدي، اين نانوسيم‌ها را با محلولي از نانوذرات دي‌اکسيد تيتانيوم اصلاح کردند. همچنان‌که اين فيلم خشک مي‌شود، نيروهاي موئينگي اين نانوسيم‌ها را به يكديگر فشرده مي‌کنند و رسانايي فيلم را بهبود مي‌دهند. آنها سپس جهت افزايش چسبندگي اين نانوسيم‌ها به سطح، اين فيلم را با لايه‌اي از پليمر رسانا روکش‌دهي کردند.

اين الکترود جديد، رسانايي بالا و خواص مکانيکي و شفافيت نوري عالي داشت و عملكرد آن در پيل‌هاي خورشيدي با عملکرد الکترود اکسيد قلع اينديومي قابل مقايسه بود.

اين محققان جزئيات نتايج کار تحقيقاتي خود را در مجله‌ي «ACS Nano» منتشر کرده‌اند.

انتهاي پيام