اخیرا مقاله مروری در مورد استفاده از نانوساختارهایی نظیر گرافن و نانولوله کربنی در تولید جوهرهای رسانا به چاپ رسیده است. این مقاله کاربردهای مختلف این دسته از جوهرها را نیز در مقاله مورد بررسی قرار داده است.
مقاله مروری درباره نقش نانوساختارها در تولید جوهر رسانا
الکترونیک چاپی به صنعتی گفته میشود که در آن مدارات الکترونیکی روی یک سطح انعطافپذیر نظیر پلاستیک یا کاغذ چاپ میشوند. بهصورت سنتی ادوات الکترونیکی با استفاده از فتولیتوگرافی، لایهنشانی در خلاء و فرآیندهای آبکاری بدون برق ساخته میشوند. برخلاف این روشهای گرانقیمت، میتوان از چاپ جوهرافشان بهعنوان روشی ارزان و سریع برای ایجاد مدارات الکترونیکی استفاده کرد.
تمام فناوریهای جوهرافشان براساس اسپری قطرات جوهر مایع کار میکنند که معمولا دو حالت اسپری مداوم و اسپری کنترل شده برای این فناوری طراحی شدهاست. جوهرهای رسانا معمولا حاوی ترکیبات رسانای الکتریکی هستند که در آنها یک فاز سیال آلی یا آبی وجود داشته که درون آن افزودنیهای مختلف وجود دارد که با کمک این افزودنیها عملکرد رنگ بهبود مییابد.
اخیرا مقاله مروری توسط الکساندر کامایشین با عنوان Conductive Nanomaterials for Printed Electronics منتشر شده که در آن روشهای سنتز نانوذرات فلزی برای استفاده بهعنوان جوهر ارائه شدهاست. در این مقاله چگونگی تولید نانوذرات، نانولولههای کربنی و ورقهای گرافنی برای تولید جوهرهای رسانا مورد بررسی قرار گرفته است.
در این مقاله چالشهای مختلفی برای استفاده از نانومواد در جوهرها ارائه شدهاست:
نانوذرات باید پایدار بوده و متجمع نشوند، جوهرهای مبتنی بر نانوذرات باید هدایت الکتریکی مناسبی داشته باشند، باید عملیات تکمیلی برای پختن نانوذرات به کار رود، جلوگیری از کلوخه شدن نانولولهها و ورقهای گرافنی یکی از چالشهای اصلی در تولید جوهرهای رسانا است.
در بخش دیگر این مقاله، روشهای آمادهسازی جوهرهای مبتنی بر نانولوله کربنی، گرافن و فلزات درج شدهاست. نویسنده این مقاله در قسمت دیگر مقاله، به کاربردهای مختلف نانومواد رسانا اشاره میکند که در حوزههایی نظیر تولید ترانزیستورهای لایهنازک، برچسبهای RFID و پیلهای خورشیدی کاربرد دارد.
بازار الکترودهای شفاف در حال رشد است، از این الکترودها بیشتر در پیلهای خورشیدی لایه نازک، السیدیها، نمایشگرهای لمسی و نشرکنندههای نور استفاده میشود. یکی از رایجترین الکترودهای شفاف اکسید قلع ایندیم است که ۹۷ درصد از بازار را به خود اختصاص داده است. پوشش اکسید قلع ایندیم مشکلات زیادی دارد که محققان در حال جایگزین کردن آن با ترکیبات نانوساختار هستند.
نویسنده این مقاله در پایان اشاره میکند که طی سالهای اخیر تمرکز روی استفاده از گرافن برای تولید جوهرهای بیشتر شدهاست و انتظار میرود که ترکیب گرافن و نانولوله کربنی بتواند برای تولید این جوهرها مورد استفاده قرار گیرد.
