(1-1) Dr. Kwang-Seop Kim y su equipo de investigación en el Departamento de Nano-Mecánica, KIMM, han logrado desarrollar la técnica de transferencia sin daños basada en rollos para nanomateriales 2D (grafeno monocapa). (1-2) El Dr. Kwang-Seop Kim y su equipo de investigación en el Departamento de Nano-Mecánica, KIMM, han revelado un mecanismo de daño del proceso de transferencia basado en rollos para nanomateriales 2D. Si la capa adhesiva es demasiado fina, se producen daños en los nanomateriales 2D debido a la inestabilidad de la adhesión; y si la capa adhesiva es demasiado gruesa, la presión de contacto durante el proceso de transferencia provoca una deformación excesiva, causando daños a los materiales. (1-3) Dr. Kwang-Seop Kim y su equipo de investigación en el Departamento de Nano-Mecánica, KIMM, han logrado diseñar una película de transferencia con una capa adhesiva óptimamente gruesa, y lo aplicó al proceso de transferencia basado en rollos para transferir con éxito nanomaterial 2D (grafeno monocapa) al sustrato deseado sin dañarlo. (1-4) Un gráfico que muestra la calidad de resistencia laminar de electrodos transparentes basados en nanomateriales 2D (grafeno monocapa), producido por la técnica de transferencia basada en rollos. Cuanto menor sea la resistencia de la hoja, mejor conduce la electricidad al electrodo transparente (grafeno monocapa); y cuanto más uniforme es la calidad de la resistencia de la hoja, mejor se puede hacer un electrodo transparente a gran escala.Cuando la capa adhesiva es delgada, la resistencia de la hoja es extremadamente alta a 1130 Ohm / sq., y la calidad de la resistencia de la hoja no es uniforme. Cuando la capa adhesiva es gruesa, la resistencia de la hoja es 563 Ohm / sq., y la calidad de la resistencia de la hoja es de nuevo no uniforme. Cuando se utiliza la película de transferencia diseñada para tener una capa adhesiva óptimamente gruesa, la resistencia de la hoja es muy baja a 235 Ohm / sq., y la calidad de la resistencia de la hoja es uniforme. Crédito:Instituto de Maquinaria y Materiales de Corea (KIMM)
El Instituto de Maquinaria y Materiales de Corea (KIMM), dependiente del Ministerio de Ciencia y TIC, desarrolló una técnica de transferencia libre de daños basada en rollos que permite transferir nanomateriales bidimensionales (2D) a una escala de obleas sin sufrir daños. La técnica propuesta tiene una variedad de aplicaciones, desde pantallas transparentes y semiconductores hasta pantallas para automóviles autónomos, y se espera que acelere la comercialización de dispositivos de alto rendimiento basados en nanomateriales 2D.
Dr. Kwang-Seop Kim, investigador principal del Departamento de Nano-Mecánica de KIMM, logró desarrollar una técnica de transferencia de nanomateriales 2D, tan delgado como 1/50, 000 de un mechón de cabello, a un sustrato de al menos 4 pulgadas (aproximadamente 10 cm) sin dañarlo.
La transferencia basada en rollo es un proceso en el que los nanomateriales 2D de una película de transferencia se transfieren a un sustrato deseado. Es una técnica altamente eficiente que permite la transferencia continua de nanomateriales en grandes áreas, similar a la impresión en papel.
El proceso de transferencia involucra nanomateriales en una película de transferencia (A) y un sustrato objetivo (B). En transferencia de rollo, los nanomateriales se transfieren a B cuando A se enrolla sobre B. Esto es similar al proceso de transferir un tatuaje a la piel con una etiqueta adhesiva de tatuaje. La pegatina juega el papel de la película de transferencia, el tatuaje representa los nanomateriales 2D, y la piel es el sustrato.
El punto clave en la técnica propuesta es identificar dos tipos diferentes de mecanismos de daño en relación con la deformación de la capa adhesiva en la película de transferencia a través de experimentos y simulación por computadora. El equipo optimiza el grosor de la capa adhesiva para minimizar la deformación de la capa adhesiva durante el proceso de transferencia, lo que lleva a lograr la transferencia sin daños de nanomateriales 2D de gran área.
La oblea producida por el Dr. Kwang-Seop Kim y su equipo de investigación en el Departamento de Nano-Mecánica, KIMM, utilizando la técnica de transferencia sin daños basada en rollos para nanomateriales 2D. Crédito:Instituto de Maquinaria y Materiales de Corea (KIMM)
El equipo descubrió el principio detrás de la transferencia sin daños de un tatuaje extremadamente delgado a la piel mediante la optimización de la etiqueta del tatuaje.
La técnica se puede utilizar en el proceso de transferencia basado en rollos para la producción de pantallas transparentes flexibles basadas en nanomateriales 2D y semiconductores transparentes. disminuyendo el daño en nanomaterial 2D hasta un 1% en comparación con el 30% existente.
El investigador principal Kwang-Seop Kim dijo:"Nuestra técnica de transferir nanomateriales y microdispositivos 2D de gran área sin dañar los sustratos reducirá significativamente los costos de fabricación de los dispositivos portátiles, pantallas transparentes flexibles, y sensores de bio / energía de alto rendimiento, acelerando así la comercialización de aplicaciones relacionadas. También esperamos ver nuevos negocios en todas las industrias, desde semiconductores de próxima generación hasta vehículos futuros ".
