مواد و ساخت پیشرفته

محققان دانشگاه لینکوپینگ روشی سازگار با محیط‌زیست برای تولید جوهرهای رسانا ابداع کرده‌اند که یک جزء حیاتی در الکترونیک آلی است و در سلول‌های خورشیدی، نورون‌های مصنوعی و حسگرهای نرم مورد استفاده است. نتایج این کار که در Nature Communications منتشر شده است دری را به روی فناوری‌های پایدار آینده باز می‌کند.

الکترونیک آلی به عنوان جایگزینی برای الکترونیک سنتی مبتنی بر سیلیسیم در حال افزایش است. با مزایایی مانند ساخت آسان، انعطاف‌پذیری بالا، وزن کم و خواص الکتریکی مشابه نیمه‌رساناهای معمولی، الکترونیک آلی در کاربردهای مختلفی مانند نمایشگرهای دیجیتال، ذخیره انرژی، سلول‌های خورشیدی، حسگرها و ایمپلنت‌های نرم کاربرد دارد.

الکترونیک آلی با استفاده از پلاستیک‌های نیمه‌رسانا ساخته می‌شود که به آن پلیمرهای مزدوج گفته می‌شود. با این وجود پردازش این پلیمرهای مزدوج اغلب شامل استفاده از حلال‌های خطرناک، قابل اشتعال و سمی برای محیط زیست است. این مسئله یک مانع مهم برای استفاده تجاری و پایدار از الکترونیک آلی است. اما این محققان یک روش جدید و پایدار برای پردازش این پلیمرها با استفاده از آب معرفی کرده‌اند. این رویکرد جدید جدا از مسئله سازگاری با محیط زیست، منجر به تولید جوهرهایی با رسانایی بسیار بالا می‌شود.

در آزمایش جوهر رسانای جدید به عنوان یک لایه انتقال در سلول‌های خورشیدی آلی، محققان پایداری و کارایی بالاتری را نسبت به مواد سنتی مشاهده کردند. علاوه بر این، جوهر برای ایجاد ترانزیستورهای الکتروشیمیایی و نورون‌های مصنوعی آزمایش شد که فرکانس‌های عملیاتی مشابه نورون‌های زیستی را به نمایش گذاشت.

این مطالعه توسط بنیاد کنات و آلیس والنبرگ، مرکز علم مواد اولیه والنبرگ برای پایداری، مرکز علوم چوب والنبرگ، شورای تحقیقات سوئد، وینووآ، کمیسیون اروپا و سرمایه‌گذاری راهبردی دولت سوئد در مواد کاربردی جدید در دانشگاه لینکوپینگ حمایت شده است.

منبع