جدیدساخت سنسورهای لمسی با نانوسیم های نقره Silver nanowires
سنسورهای لمسی با نانوسیم های نقره
نانوسیم های نقره، گزینه ای مناسب در ساخت
سنسورهای لمسی
[box type=”shadow” align=”alignright” ] فیلم های ساخته شده از نانوسیم های نقره، می توانند جایگزین مناسبی باشند، چراکه از موادی ساخته می شوند که به وفور وجود دارند و بدین جهت صرفه اقتصادی خواهند داشت و نیز به دلیل انعطاف پذیر بودن آن ها، می توان در ساخت صفحات بزرگتر و یا در آینده به منظور ساخت روزنامه های الکترونیک از آن ها استفاده کرد. [/box]
[box type=”success” width=”1024″ ] ترجمه از گروه ترجمه ایران مواد
حرفه ای ترین تیم ترجمه مهندسی مواد کشور
[/box]
تحقیقات نشان داده اند که می توان شبکه ای از نانوسیم های ریز نقره را جایگزین الکترودهای شفافی کرد که در حال حاضر در سنسور تبلت ها و تلفن های هوشمند به کار می روند.
جذابیت تلفن های هوشمند و تبلت ها به دلیل صفحات لمسی آن ها است که بخشی از سنسورهای متعدد آن ها، از اکسید قلع ایندیوم شفاف (ITO) ساخته می شود. اما به دلیل کمیاب بودن ایندیوم، قیمت ITO نسبتا بالا است. همچنین،تولید ورقه های با کیفیت ITO نیازمند دمای بالا است. بنابراین، استفاده از مواد جایگزین می تواند گزینه مناسب تری باشد ضمن اینکه هزینه آن ها پایین تر خواهد بود.
فیلم های ساخته شده از نانوسیم های نقره، می توانند جایگزین مناسبی باشند، چراکه از موادی ساخته می شوند که به وفور وجود دارند و بدین جهت صرفه اقتصادی خواهند داشت و نیز به دلیل انعطاف پذیر بودن سنسورهای لمسی ، می توان در ساخت صفحات بزرگتر و یا در آینده به منظور ساخت روزنامه های الکترونیک از آن ها استفاده کرد. تحقیقات صورت گرفته در دانشگاه های Surrey و Sussex نشان داده اند که روش های صنعتی تولید سنسورهای تلفن های هوشمند و تبلت ها، با استفاده از نانوسیم های نقره به جایITO بسیار آسان هستند.
نویسنده اول این مقاله Maria Cann از دانشگاه Surrey اظهار داشته است که ” هدف ما از این تحقیق این بود که نشان دهیم به سادگی می توان از فیلم های متشکل از نانوسیم نقره در تولید سنسورها استفاده کرد.”
“با به کارگیری تکنیک رایج تولید ITO، توانستیم سنسورهای لمسی چندتایی با حساسیتی برابر با تلفن های هوشمند تجاری موجود، تولید کنیم”. این تیم تحقیقاتی، نانوسیم های نقره با قطر 25 و nm 60 را به روش اسپری بر روی یک طرف اسلاید شیشه ای رسوب دهی کردند تا سطح رسانا، ساخته شود. سپس الکترودها با استفاده از روش کندگی توسط لیزر، از فیلم رسانا طراحی شدند. این روش امکان برش مدارهای پیچیده الکترودها را به شکل فیلم و تولید نوارهایی به پهنای µ 70 را فراهم می کند.
Dalton از دانشگاه Sussex نیز اشاره کرد که”بدین ترتیب، با روش رسوب اسپری می توان سنسوری با ماکزیمم رزولوشن ساخت.” فرایند کندگی توسط لیزر، یک روش به صرفه در تولید انبوه سنسورها است.
محققان همچنین دریافتند که هر چه نانوسیم بلندتر و قطر آن کوچک تر باشد، شفاف تر بوده و عملکرد سنسور بهتر خواهد بود. اگرچه سنسورهای نانوسیم نقره در آزمایشگاه تولید شدند اما تحقیقات نشان داده اند که عملکرد آن ها قابل رقابت با ITO و حتی بهتر از آن است.
این روند نسبتا ساده تولید سنسورهای لمسی شفاف، به واسطه کاهش موا مصرفی، دمای مورد نیاز و وزن دستگاه¬های الکترونیک، هزینه تولید را به مراتب کاهش می دهد.
Dalton همچنین افزود”انعطاف پذیری فیلم های متشکل از نانو سیم ها، آن ها را به گزینه ای مناسب در ساخت دستگاه های الکترونیک قابل انعطاف و نیز قطعاتی که امکان سایش آن ها وجود دارد، تبدیل کرده است. ” فرایند رسوب اسپری امکان ساخت سنسورهای موجود در دستگاه های سه بعدی را فراهم آورده است.
در حال حاضر، این تیم تحقیقاتی در حال مطالعه بر روی نحوه عملکرد فیلم های متشکل از نانوسیم ها در دستگاه های الکترونیک انعطاف پذیر و تحت شرایط محیطی متفاوت، هستند.
[box type=”info” align=”alignright” width=”1124″ ]منبع : materialstoday.com
ترجمه : یاسمن نیک نفس [/box]
[divider]
Silver nanowires have the right touch for sensors
Networks of tiny silver nanowires could replace the transparent electrodes currently used in smart phone and tablet sensors, according to researchers.
The appeal of smart phones and tablets hinges on their responsive touch screens, which rely on transparent indium tin oxide (ITO) electrodes as part of multiplex sensors. But indium is scarce, leading to unpredictable ITO costs. Moreover, fabricating good quality ITO films requires high temperatures, so alternative materials could be more efficient as well as cheaper.
Silver nanowire (AgNW) films are particularly promising because they can be fabricated economically from a readily available abundant metal and are flexible enough to enable larger screens or even electronic newspapers in the future. Now researchers from the Universities of Surrey and Sussex have shown that the industrial techniques used to fabricate the sensors in smart phones and tablets could just as easily incorporate AgNWs instead of ITO [Cann et al., Materials Today Communications 7 (2016) 42].
“Our aim was to show how easily nanowire films could slot into sensor manufacturing,” explains first author Maria Cann of the University of Surrey and M-Solv. “Using industry techniques traditionally employed to pattern ITO, we made a multiplex sensor with the touch sensitivity equivalent to a commercially available smart phone.”
The team spray deposited AgNWs of 25 nm and 60 nm diameter onto one side of a glass slide to make a conductive surface. The electrodes were then fashioned by laser ablating away selected areas of the conductive film. The approach allows the intricate circuitry of the electrodes to be cut into the film, producing tracks as narrow as 70 microns.
“This is, by a long way, the highest resolution sensor produced by spray deposited nanowires,” says Alan B. Dalton of the University of Sussex. “The laser ablation process is also very cost effective and, as it is already used in the mass production of sensors, would slot straight into a manufacturing process.”
The researchers found that longer, smaller diameter nanowires created the most transparent and best performing sensors. Even though the AgNW sensors were fabricated in a lab, they compete with and even outperform some aspects of traditional ITO sensors, according to the researchers.
This simple approach to fabricating transparent touch-sensitive sensors could cut manufacturing costs, by reducing material and temperature requirements, as well as the weight of electronic devices.
“The flexibility of nanowire films is particularly useful to make flexible electronic devices and wearable electronics,” adds Dalton. “The spray process also opens up the possibility of building sensors in to 3D formed devices.”
The team are now exploring how the nanowire films behave in flexible devices and under different environmental conditions.
دیدگاه کاربران