研究人员已经开发出一种超薄、超柔韧的电子材料,可以像报纸一样打印和展开,用于未来的触摸屏。
这种触摸响应技术比现有的触摸屏材料薄100倍,而且柔韧,可以像管子一样卷起来。
为了制造这种新型导电片,RMIT大学领导的团队使用了一种手机触摸屏中常见的薄膜,并使用液态金属化学将其从3D缩小到2D。
这种纳米薄片很容易与现有的电子技术兼容,而且由于其令人难以置信的灵活性,有可能像报纸一样通过卷对卷(R2R)加工来制造。
这项研究由新南威尔士大学、莫纳什大学和FLEET合作进行,发表在杂志上电子性质.
首席研究员托本·达内克博士说,大多数手机触摸屏都是由一种透明材料——氧化铟锡制成的,这种材料导电性很好,但也很脆。
“我们采用了一种旧材料,从内部对其进行改造,创造出一种非常薄且灵活的新版本,”澳大利亚研究委员会DECRA研究员Daeneke说。
“你可以弯曲它,你可以扭曲它,你可以让它比我们目前生产触摸屏的缓慢而昂贵的方式更便宜、更高效。
“把它变成二维也会让它更透明,所以它能让更多的光通过。
“这意味着用我们的材料制成的触摸屏手机耗电量更少,电池寿命将延长约10%。”
DIY:一个在家就能自制的触摸屏
目前制造用于标准触摸屏的透明薄膜材料的方法是一个缓慢、能源密集型和昂贵的批量工艺,在真空室中进行。
Daeneke说:“我们的方法不需要昂贵或专门的设备,甚至可以在家庭厨房里完成。”
“我们已经证明,用你可以从五金店买到的材料,制造出可打印的、更便宜的电子产品是可能的,打印到塑料上,就能制造出未来的触摸屏。”
厚与薄:如何将旧材料变新
为了制造这种原子薄的新型氧化铟锡(ITO),研究人员使用了液态金属打印方法。
将铟锡合金加热到200摄氏度,然后变成液体,然后在表面上滚动,打印出纳米薄的氧化铟锡薄片。
这些2D纳米片具有与标准ITO相同的化学组成,但不同的晶体结构,赋予了它们令人兴奋的新机械和光学性能。
与标准导电玻璃5-10%的吸收率相比,这种新型ITO不仅具有充分的柔韧性,而且只吸收0.7%的光。为了让它更导电,你只需要添加更多的层。
Daeneke说,这是一种开创性的方法,解决了被认为是无法解决的挑战。
他说:“除了我们新的液态金属方法之外,没有其他方法可以制造这种完全柔性、导电和透明的材料。”
“到目前为止,这是不可能的——人们只是认为这是不可能的。”正在申请专利:将这项技术推向市场研究团队现在已经使用这种新材料制造了一种可工作的触摸屏,作为概念验证,并已经为这项技术申请了专利。
这种材料还可以用于许多其他光电应用,如led和触摸屏,以及未来的太阳能电池和智能窗户。
Daeneke说:“我们很高兴现在能够探索商业合作机会,并与相关行业合作,将这项技术推向市场。”
研究人员承认RMIT显微和微量分析设备(RMMF),此生微诺研究设施(MNRF)国家计算基础设施国家设施,Pawsey超级计算机中心和墨尔本纳米制造中心(MCN)的维多利亚节点澳大利亚国家制造工厂(ANFF)。
”液态金属衍生的超薄、高柔性印刷二维ITO,第一作者Dr Robi Datta和Dr Nitu Syed发表在自然电子(10.1038/ s428-019 -0353-8).


