چاپ فیلم‌های شفاف نانولوله‌ای با استفاده از چاپگر جوهرافشان

تولید یک فیلم نانولوله‌ای کربنی شفاف عموماً شامل یک مرحله روکش‌دهی است که پس از آن نوعی انتقال الگو روی سطح صورت می‌گیرد، اما دانشمندان کره‌ای بر این باورند که می‌توانند این دو مرحله را با استفاده از چاپگر جوهرافشان باهم ترکیب نموده و در یک مرحله خلاصه کنند.

یکی از کاربردهای اصلی نانولوله‌های کربنی، فیلم‌های رسانای شفاف جهت استفاده در نمایشگرها می‌باشد. این ماده محکم‌تر از الکترودهای IPO امروزی بوده و می‌تواند در ابزارهای انعطاف‌پذیر به کار رود، اما چالش اصلی کاهش هزینه‌ها می‌باشد.
تولید یک فیلم نانولوله‌ای کربنی شفاف عموماً شامل یک مرحله روکش‌دهی است که پس از آن نوعی انتقال الگو روی سطح صورت می‌گیرد، اما دانشمندان کره‌ای بر این باورند که می‌توانند این دو مرحله را با استفاده از چاپگر جوهرافشان باهم ترکیب نموده و در یک مرحله خلاصه کنند.
در گذشته محققان نشان داده‌اند که چاپ جوهرافشان به خوبی با نانولوله‌های کربنی چنددیواره کار می‌کند، اما این ماده به دلیل رسانایی نسبتاً کم و پهنای باند پایین (در مقایسه با نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره) جذابیت کمتری برای تولیدکنندگان نمایشگرها دارد. متأسفانه نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره تمایل به توده‌ای شدن داشته و در نتیجه منافذ چاپگر جوهرافشان را مسدود می‌کنند؛ این امر باعث محدود شدن استفاده از قابلیت‌های بالقوه بالای این ماده می شود.
دانشمندان کره‌ای برای غلبه بر این مشکل، جوهر را قبل از استفاده سانتریفوژ می‌کنند تا ذرات درشت آن را حذف کنند. به علاوه، آماده‌سازی بستر بسیار حیاتی است. محققان برای کاهش زمان خشک شدن قطرات چاپ شده و افزایش تبخیر یکنواخت، از بسترهای آبدوست بهبودیافته با پلاسما استفاده می‌کنند. گرم کردن بستر شیشه‌ای تا ۶۰ درجه سانتی‌گراد نیز موثر است و زمان خشک شدن محلول جوهر را از ۱۲ تا ۶/۱ ثانیه کاهش می‌دهد.
این محققان برای تنظیم ویژگی‌های الکتریکی فیلم و پایدارسازی عملکرد پهنای باند چاپ را به صورت مجدد انجام می‌دهند. چانگ-سو هان از موسسه ماشین‌‌آلات و مواد کره در مصاحبه با nanotechweb.org می‌گوید: «پاسخ فرکانس بالای این فیلم‌ها برای اتصال ابزارهای الکترونیکی همانند ترانزیستورهای فیلم نازک، دیودهای نورافشان، و سیستم‌های میکروالکترومکانیکی ضروری خواهد بود».
هان و همکارانش الوهای مختلف و مدارات الکترونیکی متفاوتی را روی شیشه، کاغذ شیشه‌ای، و بسترهای پلیمری چاپ کرده‌اند. او می‌افزاید: «اخیراً ما خطوطی با عرض ۴۶ میکرومتر و الگوهای نقطه‌ای با قطر ۱۲/۴ میکرومتر (پس از کار روی سطح) ایجاد کرده‌ایم.
مطابق گفته هان، این روش همچنین نظر تولیدکنندگان حسگرهای گازی و گروهی را که استفاده از این روش را در نمایشگرها دنبال می‌کند، جلب کرده است.
این محققان نتایج کار خود را در مجله Nanotechnology منتشر کرده‌اند.