日本國立材料科學(xué)研究所(NIMS)開發(fā)了一種用于印刷電子產(chǎn)品的新型導(dǎo)電油墨,其抗氧化性顯著提高。
在發(fā)表于ACS Applied Materials Interfaces的一篇論文中,開發(fā)背后的研究人員解釋說,這種墨水被打印出來后,它會自組織成具有銅芯-鎳殼納米結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電圖案。
據(jù)科學(xué)家介紹,雖然銀納米粒子墨水是目前印刷電子產(chǎn)品中最常用的墨水,但這些墨水價格昂貴,與焊接的兼容性差。另一方面,銅納米粒子墨水被認(rèn)為是一種可行且更便宜的替代品,但其問題是容易氧化,因此不適合打印電子產(chǎn)品。
了解到這一點(diǎn),NIMS材料專家決定研究由有機(jī)胺配體和中心金屬離子的絡(luò)合物組成的墨水;這些墨水在空氣中是穩(wěn)定的。
研究小組隨后發(fā)現(xiàn),含有不同金屬絡(luò)合物混合物的墨水可以轉(zhuǎn)化為不同類型的印刷金屬圖案,包括多層核殼納米結(jié)構(gòu)和合金,這取決于墨水的成分和其他條件。
基于這些發(fā)現(xiàn),他們創(chuàng)造了一種新的墨水,它由銅和鎳絡(luò)合物的混合物組成,可以自組織成銅芯-鎳殼納米結(jié)構(gòu)。由于其外層鎳層抗氧化,這種印刷圖案比傳統(tǒng)銅墨印刷的圖案更抗氧化。
這種新墨水也比目前可用的銀納米粒子墨水便宜。此外,用該油墨印刷的導(dǎo)電圖案的電阻率小于19cm,表明這些圖案的導(dǎo)電性與用傳統(tǒng)金屬油墨印刷的相當(dāng)。
科學(xué)家認(rèn)為,在這種墨水中加入精細(xì)的銅粉會增加其形成更厚層的能力。因此,他們目前正在與銅粉開發(fā)商Sumitomo metal Mining和Priways合作設(shè)計這種新的墨水配方,并計劃在不久的將來發(fā)布樣品墨水產(chǎn)品。