Las tintas conductoras son útiles para una variedad de aplicaciones, incluida la electrónica impresa y flexible, como antenas de identificación por radiofrecuencia RFID, transistores o células fotovoltaicas. Se prevé que el advenimiento de Internet de las cosas conducirá a una nueva conectividad dentro de los objetos cotidianos,incluso en el envasado de alimentos. Existe una clara necesidad de una producción barata y eficiente de dispositivos electrónicos que utilicen componentes estables, conductores y no tóxicos.
Un nuevo método para producir tintas de grafeno conductivas a base de agua de alta calidad con altas concentraciones ha sido desarrollado por investigadores del Graphene Flagship que trabajan en el Cambridge Graphene Center de la Universidad de Cambridge, Reino Unido. El método novedoso utiliza fuerzas de cizallamiento ultraaltas enUn proceso de microfluidización para exfoliar los copos de grafeno del grafito. El proceso convierte el 100% del material de grafito inicial en copos utilizables para tintas conductoras, evitando la necesidad de centrifugar y reduciendo el tiempo necesario para producir una tinta utilizable. La investigación se publica en ACS Nano.
Las tintas producidas por el proceso de microfluidización tienen altas concentraciones de hasta 100 g de escamas de grafeno por litro y pueden optimizarse para serigrafía. Estas tintas también se pueden usar para crear nuevos compuestos, recubrimientos y dispositivos de almacenamiento de energía. Este método puedese puede aplicar fácilmente a otros materiales en capas, como el nitruro de boro hexagonal o los dichoslcogenuros de metales de transición, para proporcionar una familia de componentes de circuitos imprimibles conductores, aislantes y semiconductores con los que construir componentes electrónicos impresos con diferentes funcionalidades. Estas tintas son ideales paraaplicaciones donde el bajo costo es importante.
Con el rendimiento del 100% del método de microfluidización, ahora es posible producir tintas de grafeno de alta calidad en cantidades suficientes para productos comerciales. Las tintas producidas con este método ya se han comercializado a través de una empresa spin-out de la Universidad de Cambridge, Cambridge Graphene,que fue recientemente adquirida por la compañía de soluciones de ingeniería Versarien. Las tintas también se suministran a Novalia, una innovadora compañía de impresión con sede en Cambridge, para su uso en sus demostraciones electrónicas impresas interactivas basadas en el tacto.
El Dr. Panagiotis Karagiannidis, investigador del Centro de Grafeno de Cambridge, es el autor principal del trabajo. "La motivación fue la necesidad de producir capas con baja resistencia de la hoja mediante la serigrafía con tintas de alta concentración. En el proceso de microfluidización, toda la mezcla de partida experimenta los mismos niveles de cizalla intensiva uniforme, convirtiéndola en una tinta utilizable con alta concentración. No hay desperdicio de material ni tiempo de procesamiento posterior ".
El Prof. Andrea Ferrari es Director del Cambridge Graphene Center, Oficial de Ciencia y Tecnología del Graphene Flagship, y Presidente del Panel de Gestión del buque insignia. Él declaró: "Este es un avance conceptual importante y ayudará significativamente a los objetivos de innovación e industrializacióndel buque insignia de Graphene. El hecho de que el proceso ya esté autorizado y comercializado indica cómo es posible reducir el tiempo del laboratorio al mercado incluso durante la vida útil del buque insignia ".
Chris Jones, de Novalia, dijo: "Para aplicaciones comercializables viables, los materiales deben ser rentables, fáciles de manejar y mostrar un rendimiento constante. Corrimos estas tintas en equipos de serigrafía industrial normales sin modificaciones y obtuvimos resultados consistentes, imprimiendo cientos de productos interactivosmanifestantes para el Mobile World Congress. Este es un punto muy emocionante: una coyuntura crítica entre el laboratorio y el público ".
Mar García-Hernández, del Consejo Nacional de Investigaciones de España CSIC es el líder de los materiales de habilitación del paquete de trabajo emblemático de grafeno, que se centra en el desarrollo de métodos de síntesis escalables para grafeno y otros materiales en capas ". La microfluidización es un gran paso adelantehacia aplicaciones de tintas de grafeno asequibles y respetuosas con el medio ambiente en fotovoltaicos orgánicos, antenas RFID, recubrimientos conductores de electricidad o nanocompuestos. El método es ciertamente muy adecuado para la síntesis de una variedad de otras tintas de material en capas, lo que ampliará el alcance de las aplicaciones de materiales en capas.en dispositivos del mundo real "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por buque insignia de grafeno . Original escrito por Sophia Lloyd. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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