Una ilustración de una microrred de plata impresa que apareció en una portada complementaria de la revista. Materiales electrónicos aplicados ACS . Crédito:Randal McKenzie / LAMP Lab
El futuro de las pantallas electrónicas será escaso, flexible y duradero. Una barrera para esto sin embargo, es que uno de los conductores transparentes más utilizados para pantallas electrónicas, el óxido de indio y estaño (ITO), no funciona tan bien en áreas más grandes y puede agrietarse y romperse con el desgaste. El indio también es un mineral de tierras raras, que es relativamente escasa, y el proceso para crear ITO requiere un alto consumo de energía y equipos costosos.
Una alternativa emergente son los conductores de "microrred" de metal. Estas microrredes se pueden personalizar para su aplicación variando el ancho de la microrred, paso y espesor, y se pueden fabricar con una variedad de metales.
Una nueva investigación de la Escuela de Ingeniería Swanson de la Universidad de Pittsburgh investiga el uso de microrredes impresas con tintas de plata sin partículas, demostrando sus ventajas en comparación con otras tintas a base de partículas. El artículo se publica en Materiales electrónicos aplicados ACS y aparece en una portada complementaria de la revista.
"Entre las alternativas a la ITO que se están explorando, Las microrredes metálicas son una opción atractiva debido a su baja resistencia a la hoja y su alta transparencia. que se adapta bien a muchas aplicaciones optoelectrónicas, "explicó Paul Leu, Profesor Asociado de Ingeniería Industrial, cuyo Laboratorio de Materiales Avanzados en Pittsburgh (LAMP) realizó la investigación. "Sin embargo, debido a los procesos de fabricación disponibles, es difícil de perfeccionar. Nuestra investigación se centra en abordar problemas clave en la fabricación de microrredes de plata utilizando tinta de plata libre de partículas, y descubrimos que tiene algunas ventajas clave sobre las tintas basadas en partículas ".
El proyecto es una continuación de la colaboración del laboratorio LAMP con Electroninks, una empresa de tecnología en Austin, Texas. La empresa produce un kit de dibujo de circuitos llamado Circuit Scribe, que utiliza tinta plateada conductora para permitir a los usuarios crear luces de trabajo con circuitos dibujados en papel. Circuit Scribe despertó el interés inicial de Leu en trabajar con la empresa para desarrollar su tinta metálica libre de partículas como una forma de abordar algunas de las limitaciones de ITO.
Los investigadores encontraron que las microrredes fabricadas sin partículas eran más confiables que las impresas con tintas a base de partículas, mostrando un mejor rendimiento del electrodo transparente, menor rugosidad, y mejor durabilidad mecánica, que es necesario para pantallas flexibles. Para probar su durabilidad, los investigadores realizaron varias pruebas, incluida la adherencia, Ensayos de flexión y plegado.
"Estas microrredes superaron tanto a las microrredes formadas por tinta a base de partículas como a las microrredes ITO en todas nuestras pruebas, ", dijo el autor principal y estudiante de doctorado Ziyu Zhou." Nuestra investigación allana el camino para un mejor desempeño, pantallas menos costosas y más duraderas que no dependen de la extracción de minerales de tierras raras ".
Además de evaluar las microrredes como reemplazo de ITO en OLED, el equipo los está evaluando para antenas transparentes y blindaje de interferencia electromagnética (EMI).