Investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign han desarrollado un método sencillo de un solo paso para modelar el grafeno mediante el uso de una máscara de esténcil y un grabado de iones reactivos con plasma de oxígeno, y la posterior transferencia directa sin polímero a sustratos flexibles.
El grafeno, un alótropo de carbono bidimensional, ha recibido un inmenso interés científico y tecnológico. Combinando propiedades mecánicas excepcionales, movilidad superior del portador, alta conductividad térmica, hidrofobicidad y un costo de fabricación potencialmente bajo, el grafeno proporciona un material de base superior para la generación bioeléctrica de próxima generación.aplicaciones de gestión térmica, electromecánica, optoelectrónica y.
"Se ha logrado un progreso significativo en la síntesis directa de películas de grafeno de alta calidad, uniformes y de gran área utilizando la deposición química de vapor CVD con varios sustratos de precursores y catalizadores", explicó SungWoo Nam, profesor asistente de ciencia mecánica e ingenieríaen Illinois. "Sin embargo, hasta la fecha, los requisitos de infraestructura en el procesamiento de post-síntesis patrones y transferencia para crear interconexiones, canales de transistores o terminales de dispositivos han ralentizado la implementación del grafeno en una gama más amplia de aplicaciones".
"Junto con la evolución reciente de las técnicas de fabricación aditiva y sustractiva, como la impresión 3D y el fresado de control numérico por computadora, desarrollamos una técnica de modelado de grafeno simple y escalable utilizando una máscara de plantilla fabricada mediante un cortador láser", afirmó Keong Yong, unestudiante de posgrado y primer autor del artículo, "Fabricación rápida de máscaras de esténcil habilitado en un solo paso con patrones de grafeno sin polímeros y transferencia directa para dispositivos de grafeno flexibles que aparecen en Informes científicos .
"Nuestro enfoque para modelar el grafeno se basa en una técnica de máscara de sombra que se ha empleado para la deposición de metal por contacto", agregó Yong. "Estas máscaras de estarcido no solo se fabrican fácil y rápidamente para la creación rápida iterativa de prototipos, sino que también son reutilizables, lo que permitereplicación de patrones rentable. Y dado que nuestro enfoque no implica ni una capa de transferencia polimérica ni disolventes orgánicos, podemos obtener patrones de grafeno libres de contaminación directamente sobre varios sustratos flexibles "
Nam declaró que este enfoque demuestra una nueva posibilidad para superar las limitaciones impuestas por los procesos de post-síntesis existentes para lograr micropatrones de grafeno. Yong visualiza este enfoque fácil para el patrón de grafeno establece cambios transformadores en el grafeno "hágalo usted mismo" DIY-desarrollo de dispositivos basados en aplicaciones amplias que incluyen circuitos / dispositivos flexibles y dispositivos electrónicos portátiles.
"Este método permite iteraciones de diseño rápidas y replicaciones de patrones, y la técnica de modelado sin polímeros promueve un grafeno de una calidad más limpia que otras técnicas de fabricación", dijo Nam. "Hemos demostrado que el grafeno se puede modelar en diferentes formas y tamaños geométricos.y hemos explorado varios sustratos para la transferencia directa del grafeno estampado ".
Además de Nam y Yong, los coautores del estudio incluyen a Ali Ashraf y Pilgyu Kang del Departamento de Ciencia e Ingeniería Mecánica de Illinois.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Ingeniería de la Universidad de Illinois . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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