最近在一篇文章发表在开放获取期刊聚合物,研究人员讨论了效用的生物聚合物基质混合印刷电子产品。
研究:生物高分子基质混合印刷电子产品。图片来源:名Yakobchuk / Shutterstock.com
背景
柔性薄膜电子传感器显示巨大的希望,传动装置、显示、能量收集和存储的应用程序。使用最广泛的技术之一,生产柔性电子元件是丝网印刷。由于其优良的导电性,金属粒子在丝网印刷油墨通常利用。现在大多数印刷电子衬底材料由不可再生化石原料。欧洲杯足球竞彩
电子设备在世界各地使用的增加将导致环境问题在他们的生命周期的结束2020欧洲杯下注官网。生物聚合物,生物降解或者堆肥可以提供另一种临终的解决方案。
对膜材料杨氏模量的值。欧洲杯足球竞彩图片来源:Bahadoran, et al .,聚合物
聚对苯二甲酸乙二醇酯乙烯(PET)现在也可以部分生物树脂(bio-PET),其中包含30%的生物基乙二醇和碳排放量低于完全化石的成绩。聚乳酸(PLA)是生产生物塑料和已经发现最广泛使用在各种各样的应用程序。鉴于纤维素酯最早的生物聚合物,它们自18世纪以来商业上重要的聚合物。再生纤维素,也称为玻璃纸TM,是另一种纤维素基衬底透明的类似塑料的外表,但没有热塑性)。
关于这项研究
在这项研究中,作者讨论了效用的可再生塑料材料的印刷导电银模式sheet-to-sheet (s2)。欧洲杯足球竞彩双轴导向(BO)生物宠物(Bio-PET BO),聚(乳酸)(PLA BO),醋酸纤维素丙酸(帽BO) NatureFlexTM (Natureflex)和再生纤维素膜是利用材料。欧洲杯足球竞彩
研究人员调查了各种生物材料在印刷过程的性能。欧洲杯足球竞彩的主要目标是开发更环保衬底薄膜材料印刷电子应用程序在不牺牲性能。欧洲杯足球竞彩生成薄电影面向微观结构,面向电影。每个材料的取向特征调整生产尽可能多的方向比没有撕裂的电影。同时双轴拉伸了,差示扫描量热法(DSC)是用于调查转变温度和结晶度的电影。
该团队使用光学表面光度仪确定膜厚度,和一个ultraviolet-visible-near红外分光光度计(UV-Vis-NIR)被用来评估光传输。垂直扫描白光干涉仪的干涉(VSI)模式被用来量化表面粗糙度。
均方根粗糙度(右问)被拟合估计均方根表面轮廓数据的平均地表水平,和总粗糙度值(Rt从peak-to-valley差异)计算。扫描电镜(SEM)照片的横截面上的s2丝网印刷聚合物电影获得调查银膏和这部电影表面之间的附着力。
光传输(T)的Ref-PET Bio-PET,解放军,帽和Natureflex电影与波长(λ)。图片来源:Bahadoran, et al .,聚合物
观察
结果显示,生物材料可以执行以及或比商业化石宠物电影,例如欧洲杯足球竞彩Ref-PET,即使在打印温度低于标准的120°C。此外,材料的表面性质和光学传输相当于的参考资料。解放军电影比商业更大的光传输宠物电影由化石燃料。表面化学反应的兼容性也促进了bio-derived基质混合动力和印刷电子产品的使用。
由于印刷更多的常规和紧凑的结构模式,丝网印刷银模式Natureflex和帽电影有11%和18%的低阻力值比传统宠物电影。底物之间的接触和丝网印刷银好Natureflex和帽电影。帽子的尺寸变化和Natureflex电影是在印刷过程中低于Bio-PET和解放军电影,这表明改进的热稳定性。热稳定性在印刷的过程中有一个创造最后的油墨层结构产生重大影响。
结果表明,表面能量仅是不足以预测新基板的电气行为。生物基质的热稳定性和表面特性可以改善通过电影方向和退火。重要的是,利用生物基质是由强大的电气性能。双轴取向Bio-PET和解放军电影商业宠物电影显示出类似的刚度和抗拉强度的机械性能。
丝网印刷混合集成LED箔。图片来源:Bahadoran, et al .,聚合物
结论
总之,这项研究阐明如何不同类型的生物聚合物基质与混合印刷电子产品。应变结晶被用来创建一个面向微观结构和更好的热稳定性在实验室制作的电影。作者鼓励bio-derived衬底材料在柔性电子元件的使用,尤其是双轴取向帽,在不影响薄膜的性能和质量和印刷的电欧洲杯足球竞彩子结构。他们强调,解放军双轴取向和Bio-PET电影可以表现良好的应用程序需要抗拉强度、刚度、和光学清晰。
银墨在所有为此基质有良好的印刷适性和印刷图案阻力与Ref-PET相提并论。纤维素纤维基质进行创造的印刷图案,Natureflex帽BO,阻力非常好,10到18%低于Ref-PET和横向和纵向偏差最小的生物基质的s2印刷方法。作者认为,这项研究的发现将打开新的应用程序可能为此基质以及可生物降解的解决方案由再生纤维素膜和解放军。
源
Bahadoran,。刘问。室利罗摩克里希纳,S。,等。生物聚合物基质混合印刷电子产品。聚合物14 (9)1863 (2022)。https://www.mdpi.com/2073-4360/14/9/1863
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