구부릴 수 있는 전자 장치에 큰 이점을 약속하는 'Inkable' 나노 소재

국제 과학자 팀이 언젠가는 초박형, 경량 및 구부릴 수 있는 디스플레이 및 장치용 스프레이 전자 부품이 될 수 있는 잉크 가능 나노 물질을 개발하고 있습니다.

이 물질인 산화아연은 ​​다재다능함과 최근의 나노기술 발전 덕분에 휴대폰과 컴퓨터를 포함한 미래 기술의 많은 구성 요소에 통합될 수 있다고 연구팀은 밝혔다.

RMIT 대학의 Enrico Della Gaspera 부교수와 Joel van Embden 박사는 저널에서 산화 아연 나노 결정의 생산 전략, 기능 및 잠재적 응용 분야를 검토하기 위해 글로벌 전문가 팀을 이끌었습니다. 화학 리뷰영향력이 큰 국제 저널.

이탈리아 파도바 대학의 실비아 그로스 교수와 미국 메사추세츠 대학 애머스트 대학의 케빈 키틸스트베드 부교수가 공동 저자다.

RMIT 과학 대학의 Della Gaspera는 “나노기술의 발전으로 우리는 아연 산화물을 초소형으로 잘 정의된 특징으로 만들어 산화아연의 특성과 성능을 크게 개선하고 적용할 수 있었습니다.”라고 말했습니다.

“작고 다재다능한 산화 아연 입자는 이제 나노 스케일에서 크기, 모양 및 화학 조성을 탁월하게 제어하여 준비할 수 있습니다.”라고 RMIT 과학 학교의 van Embden이 말했습니다.

“이 모든 것이 광학, 전자, 에너지, 감지 기술 및 심지어 미생물 오염 제거 분야의 수많은 응용 분야에 대한 결과 속성의 정밀한 제어로 이어집니다.”

분무식 전자 장치로 한계를 뛰어넘다

산화아연 나노결정은 잉크로 공식화되어 초박막 코팅으로 증착될 수 있습니다. 공정은 잉크젯 프린팅이나 에어브러시 페인팅과 비슷하지만 코팅은 기존 페인트 층보다 수백에서 수천 배 더 얇습니다.

Della Gaspera는 “이 코팅은 가시광선에 대해 매우 투명하게 만들어질 수 있지만 전기 전도성도 높습니다. 이는 터치스크린 디스플레이를 만드는 데 필요한 두 가지 기본 특성입니다.”라고 Della Gaspera는 말했습니다.

나노결정은 또한 낮은 온도에서 증착될 수 있으며, 플라스틱과 같은 유연한 기판에 코팅을 가능하게 하여 굽힘과 굽힘에 탄력적이라고 ​​팀은 말했습니다.

팀은 이러한 나노 물질 코팅을 만드는 기술을 사용하여 잠재적인 응용 분야를 탐색하기 위해 업계와 협력할 준비가 되어 있습니다.

산화아연이란 무엇이며 어떻게 사용할 수 있습니까?

아연은 지각에 풍부한 원소이며 주석, 니켈, 납, 텅스텐, 구리 및 크롬을 포함하여 기술적으로 관련된 다른 많은 금속보다 더 풍부합니다.

van Embden은 “아연은 값이 싸고 이미 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있으며 전 세계 연간 생산량은 수백만 톤에 달합니다.”라고 말했습니다.

산화아연은 ​​20세기 초부터 초기 과학적 연구가 수행되면서 광범위하게 연구된 물질입니다.

“산화아연은 ​​1970년대와 1980년대 반도체 산업의 발전으로 인해 많은 관심을 받았습니다. 그리고 나노기술의 출현과 합성 및 분석 기술의 발전으로 산화아연은 ​​이 분야에서 가장 중요한 재료 중 하나로 급속히 부상했습니다. 세기”라고 Della Gaspera는 말했습니다.

산화아연은 ​​또한 안전하고 생체 적합성이 있으며 자외선 차단제 및 화장품과 같은 제품에서 이미 발견됩니다.

산화아연 나노결정을 사용할 수 있는 구부릴 수 있는 전자 장치 이외의 잠재적 응용 분야는 다음과 같습니다.

• 자가 세척 코팅
• 항균 및 항진균제
• 자외선을 감지하는 센서
• 태양 전지 및 발광 장치(LED)의 전자 부품
• 트랜지스터는 전기 신호를 제어하는 ​​소형 구성 요소이며 현대 전자 장치의 기초입니다.
• 주거, 산업 및 환경 응용 분야에서 유해 가스를 감지하는 데 사용할 수 있는 센서입니다.

다음 단계

연구실에서 산업 환경으로 팀의 접근 방식을 확장하려면 올바른 파트너와 협력해야 한다고 Della Gaspera는 말했습니다.

“확장성은 산화 아연을 포함한 모든 유형의 나노 물질에 대한 도전 과제입니다.”라고 그는 말했습니다.

“우리가 실험실에서 달성한 것과 동일한 조건을 재현할 수 있지만 훨씬 더 큰 반응을 사용하려면 사용되는 화학 유형의 적응과 반응 설정에서 엔지니어링 혁신이 모두 필요합니다.”

이러한 확장성 문제 외에도 팀은 보다 복잡한 물리적 증착에 의존하는 산업 벤치마크와 비교할 때 나노결정 코팅이 갖는 전기 전도도의 부족을 해결해야 합니다. 더 많은 유연성을 가능하게 하는 나노결정 코팅의 고유한 구조는 전기를 효율적으로 전도하는 코팅의 능력을 제한합니다.

“우리와 전 세계의 다른 과학자들은 이러한 문제를 해결하기 위해 노력하고 있으며 좋은 진전이 이루어지고 있습니다.”라고 Della Gaspera가 말했습니다.

그는 이러한 종류의 문제를 해결하기 위해 다른 조직 및 업계 파트너와 협력할 수 있는 좋은 기회를 봅니다.

Della Gaspera는 “올바른 파트너십을 통해 이러한 문제를 해결할 수 있다고 확신합니다.”라고 말했습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/03/230321112625.htm