Un electrodo híbrido transparente y estirable podría abrir un nuevo camino para pantallas flexibles, células solares, e incluso dispositivos electrónicos instalados en un sustrato de curvatura, como lentes de contacto blandos para los ojos, por el equipo de investigación de UNIST (Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan).

Los electrodos transparentes no son en sí mismos nada tan nuevo:se han utilizado ampliamente en cosas como pantallas táctiles, televisores de pantalla plana, células solares y dispositivos emisores de luz. Actualmente, los electrodos transparentes se fabrican comúnmente con un material conocido como óxido de indio y estaño (ITO). Aunque es suficiente para su trabajo, es quebradizo agrietamiento y pérdida de funcionalidad si se flexiona. También se degrada con el tiempo, y es algo caro debido a las cantidades limitadas de metal indio.

Como alternativa, las redes de mNW distribuidos aleatoriamente se han considerado candidatos prometedores para electrodos transparentes de próxima generación, debido a su bajo costo, Fabricación de electrodos transparentes a alta velocidad.

Sin embargo, el número de desventajas de las redes mNW ha limitado su integración en dispositivos comerciales. Tienen bajo voltaje de ruptura, normalmente alta resistencia de unión NW-NW, alta resistencia de contacto entre la red y los materiales activos, inestabilidad del material y mala adherencia a sustratos plásticos.

Científicos de UNIST aquí, combinó grafeno con nanocables de plata para formar una delgada electrodo transparente y estirable. La combinación de nanocables de grafeno y plata en un material híbrido supera la debilidad del material individual.

El grafeno también es bien conocido como un buen candidato para electrodo transparente debido a sus propiedades eléctricas únicas y alta flexibilidad mecánica. Sin embargo, Los métodos de síntesis de grafeno escalables para la comercialización producen grafeno de menor calidad con segmentos individuales llamados granos, lo que aumenta la resistencia eléctrica en los límites entre estos granos.

Nanocables de plata, por otra parte, tienen una alta resistencia porque están orientados aleatoriamente como un revoltijo de palillos de dientes en diferentes direcciones. En esta orientación aleatoria, hay muchos contactos entre nanocables, dando como resultado una alta resistencia debido a la gran resistencia de unión de los nanocables. Debido a estos inconvenientes, tampoco es bueno para conducir electricidad, pero una estructura híbrida, combinado de dos materiales, es.

Como resultado, presenta un alto rendimiento eléctrico y óptico con flexibilidad mecánica y capacidad de estiramiento para electrónica flexible. Según se informa, el electrodo transparente híbrido tiene una baja "resistencia laminar" al tiempo que conserva una alta transmitancia. Casi no hay cambios en su resistencia cuando se dobla y se dobla donde se dobla ITO, su resistencia aumenta significativamente. Además, el material híbrido, según se informa, tiene una baja "resistencia laminar" al tiempo que conserva las propiedades eléctricas y ópticas confiables contra la condición de oxidación térmica.

La estructura híbrida de grafeno-mNW desarrollada por el equipo de investigación, como una nueva clase de tales electrodos, pronto podrá encontrar uso en una variedad de otras aplicaciones. El equipo de investigación demostró dispositivos de diodos emisores de luz inorgánicos (ILDED) instalados en una lente de contacto ocular suave utilizando el transparente, interconexiones extensibles de los electrodos híbridos como ejemplo de aplicación.

Como estudio in vivo, este lente de contacto fue usado por un ojo de conejo vivo durante cinco horas y ninguno de comportamiento anormal, como ojos inyectados en sangre o frotarse las áreas de los ojos, del conejo vivo.

Usar lentes de contacto para los ojos, toma de fotografías y escaneo, ya no es una escena de una película de ciencia ficción.

Parque Jang-Ung, profesor de la Escuela de Nanobiociencia e Ingeniería Química, UNISTA, lideró el esfuerzo.

"Creemos que la hibridación entre nanomateriales bidimensionales y unidimensionales presenta una estrategia prometedora hacia la flexibilidad, dispositivos electrónicos portátiles y biosensores implantables, e indicar la promesa sustancial de la electrónica del futuro, "dijo el profesor Park.