Flexible Elektronik ist ein Technologie Dadurch können Sie elektronische Schaltkreise auf flexiblen Substraten aufbauen und diese dadurch biegsam und dehnbar machen. Derzeit ist Indium-Zinn-Oxid (ITO) eines der am häufigsten verwendeten transparenten leitenden Oxide für eine Reihe von Bereichen und Anwendungen, die am weitesten verbreitete Touchscreen-Technologie für Smartphones, Tablets und andere Elektrogeräte sowie flexible Elektronik. Der Grund dafür liegt in seiner optischen Transparenz und elektrischen Leitfähigkeit sowie in der relativ einfachen Abscheidung auf Glas, Kunststoff und dünnen Filmen. Allerdings hat ITO mehrere Nachteile, darunter begrenzte Flexibilität, eingeschränkte chemische Robustheit und erschöpfte Rohstoffversorgung. Außerdem schränken die Knappheit und der hohe Preis von Indium den Einsatz von ITO ein.
Im Vordergrund stehen Materialien wie SWCNTs, die aufgrund ihrer hervorragenden optoelektronischen Eigenschaften, ihrer chemischen Stabilität, ihres hohen Kohlenstoffgehalts und ihrer guten Haftung auf verschiedenen Substraten vorteilhafte Kandidaten für den ITO-Ersatz sind. Der SWCNT-Film kann auf jedes andere Substrat geladen werden und verwandelt es in einen Touchscreen. Ihre optoelektronischen Eigenschaften hängen jedoch neben Parametern von Kohlenstoffnanoröhren wie Länge, Defektkonzentration und Bündelungsgrad stark vom Verhältnis von halbleitenden und metallischen Röhren ab. Dennoch erfüllen SWCNT-Filme immer noch nicht die optoelektronischen Anforderungen, die für eine erfolgreiche industrielle Integration erforderlich waren.
Ein Team von Wissenschaftlern von NUST MISIS, Skoltech, MIPT, Aalto University, Emanuel Institute of Biochemical Physics RAS, University of Vienna und Canatu Ltd hat eine einfache und kostengünstige Methode zur Modulation der optoelektronischen Eigenschaften der SWCNT-Filme entwickelt. Die vorgeschlagene Methode umfasst eine thermische Behandlung von SWCNT-Filmen zum Öffnen der Nanoröhrenkappen bei einer Temperatur von 400 °C, gefolgt von einer Dotierung mit einer Ethanollösung der Chlorogoldsäure. Die Strategie ermöglichte es den Forschern, einen Rekordwert des äquivalenten Schichtwiderstands zu erreichen.
„Unsere Strategie hat es uns ermöglicht, einen Rekordwert der Leitfähigkeit für die SWCNT-Filme zu erreichen und so deren Anwendbarkeit für flexible Elektronik zu verbessern“, sagt er Pavel Sorokin, Sc.D. in Physik und Mathematik, Leiter des Infrastrukturprojekts „Theoretische Materialwissenschaft von Nanostrukturen“ am NUST MISIS Labor für anorganische Nanomaterialien.
Diese Methode könnte einen Unterschied machen und die Energieeffizienz flexibler Geräte und Touchscreens erhöhen und gleichzeitig deren Energieeffizienz senken Herstellung Kosten.