روش جدیدی برای لایه‌نشانی غیرمستقیم گرافن روی کاغذ

برخلاف ادوات الکترونیکی انعطاف‌پذیر که مبتنی بر زیرلایه‌های منعطف هستند، ادوات الکترونیکی قابل خم شدن نیاز به زیرلایه‌ای دارند که بتواند خم شود بدون این که ویژگی‌های الکترونیکی خود را از دست دهد. در واقع علاوه بر این که زیرلایه باید قابلیت خم شدن را داشته باشد، پوشش رسانایی که روی آن قرار داده می‌شود نیز باید بتواند خم شود.

در حال حاضر محققان به دنبال جایگزینی برای پلاستیک هستند تا از آن برای این کار استفاده کنند. در این مسیر فناوری نانو توانسته راه حل‌هایی ارائه دهد. اخیرا مقاله‌ای تحت عنوان “Foldable Graphene Electronic Circuits Based on Paper Substrates” به چاپ رسیده که در آن محققان نشان دادند می‌توان از گرافن برای پوشش‌دهی زیرلایه کاغذی برای ساخت مدار الکترونیکی استفاده کرد. البته پیش از این محققان از رنگ‌های حاوی گرافن برای چاپ مدار روی کاغذ استفاده کرده بودند اما کنترل ضخامت در این فرآیند بسیار دشوار بوده است.

در این روش جدید که پژوهشگران موسسه علوم پیشرفته کره ارائه کرده‌اند از فرآیند انتقال چاپ استفاده شده که در آن نیاز به تماس مستقیم حلال و کاغذ وجود ندارد در نتیجه کنترل لایه گرافن ایجاد شده امکان پذیر است. نویسنده اول مقاله‌ این پروژه می‌گوید استفاده از این فرآیند برای تولید مدارات گرافنی مزایای متعددی دارد برای مثال نیاز به ماسک کردن سطح برای ایجاد مدار نیست در نتیجه این فرآیند بسیار ساده می‌شود. علاوه‌برای ضخامت این مدار می‌تواند در یک محدوده مشخص کنترل شود. برای این کار مقدار گرافن وارد شده به سیستم از قبل محدود می‌شود. در واقع ضخامت این مدارها به صورت مستقیم متناسب با مقدار گرافن دیسپرس شده در سیستم است. در این پژوهش محققان از سورفاکتانت‌ها و ترکیبات شیمیایی مختلف استفاده کرده و اثر هر یک را روی مدارات ایجاد شده بررسی کردند.

نتایج یافته‌های آنها نشان می‌دهد برای ایجاد یک مدار با کیفیت بالا، باید چسبندگی بین گرافن و فیلتر غشاء کمتر از چسبندگی گرافن و زیرلایه باشد. فیلتر غشاء جایی است که گرافن در ابتدا در آنجا قرار داده می‌شود و سپس به زیرلایه مورد نظر منتقل می‌شود.