محققان در دانشگاه رایس با ساخت الکترودهای مبتنی بر گرافن، توانسته‌اند الکترونیک شفاف و انعطاف‌پذیر را یک قدم به واقعیت نزدیک‌تر کنند. این محققان فیلم‌های نازکی ساخته‌اند که می‌توانند در نمایشگرهای دارای صفحه نمایش لمسی، پیل‌های خورشیدی و دیودهای گسیلنده نور (LEDs) انقلابی ایجاد کنند.
ساخت الکترودهای شفاف و انعطاف‌پذیر گرافنی
محققان در دانشگاه رایس با ساخت الکترودهای مبتنی بر گرافن، توانسته‌اند
الکترونیک شفاف و انعطاف‌پذیر را یک قدم به واقعیت نزدیک‌تر کنند. این
محققان فیلم‌های نازکی ساخته‌اند که می‌توانند در نمایشگرهای دارای صفحه
نمایش لمسی، پیل‌های خورشیدی و دیودهای گسیلنده نور (LEDs) انقلابی ایجاد
کنند.
فیلم گرافنی هیبریدی این محققان جایگزین باالقوه مناسبی برای اکسید قلع
ایندیوم (ITO) است. اکسید قلع ایندیوم، محصول تجاری است که بصورت گسترده
بعنوان روکش رسانای شفاف استفاده می‌شود. این ماده در همه نمایشگرهای صفحه
تخت از قبیل صفحه نمایش‌های لمسی روی گوشی‌های تلفن همراه هوشمند و iPadها،
یک عنصر ضروری است و بخشی از دیودهای گسیلنده نور آلی (OLEDs) و پیل‌های
خورشیدی است.
اکسید قلع ایندیوم در همه این کاربردها به خوبی کار می‌کند، اما چندین عیب دارد.
ایندیوم عنصری بسیار کمیاب و گران است. این ماده همچنین شکننده است که خطر شکستن
صفحه نمایش را هنگامی که گوشی تلفن همراه هوشمند به زمین می‌افتد، افزایش می‌دهد و
ساخت نمایشگرهای انعطاف‌پذیر را غیرممکن می‌کند.
فیلم نازک این محققان از ترکیب صفحه تک‌لایه‌ی گرافنی بسیار رسانا با شبکه ظریفی از
نانوسیم‌های فلزی، ساخته شده است. این محققان ادعا می‌کنند که کارایی این ماده از
کارایی اکسید قلع ایندیوم و دیگر مواد مشابه بالاتر است و بعلاوه شفافیت آن بهتر و
مقاومتش در برابر جریان الکتریکی کمتر است.
جیمز تور، یکی از این محققان گفت: “تعداد زیادی از دانشمندان روی جایگزین‌های اکسید
قلع ایندیم به ویژه آن دسته که انعطاف‌پذیر هستند، کار می‌کنند. دانشمندان تاکنون
درپی استفاده از گرافن خالص بوده‌اند. گرافن خالص ممکن است بصورت تئرری کار کند،
اما موقعی که روی یک بستر گذاشته شود؛ در حالتی که شفافیتش به اندازه کافی بالا
باشد، رسانایی آن به اندازه کافی بالا نخواهد بود. این مشکل باید به طریقی حل شود.”
یو زو، یکی دیگر از این محققان توضیح می‌دهد که ترکیب شبکه‌ای از نانوسیم‌های فلزی
و گرافن، جایگزین مناسبی برای اکسید قلع ایندیوم است. این شبکه نانوسیمی استحکام
گرافن را افزایش می‌دهد و گرافن فضاهای خالی بین این شبکه را پر می‌کند.
این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی ACS Nano منتشر کرده‌اند.
