หมึกโพลีเมอร์นำไฟฟ้าใหม่เพื่อใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พิมพ์ยุคหน้า

นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาหมึกโพลีเมอร์นำไฟฟ้าชนิดใหม่ที่สามารถช่วยเปิดใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับพิมพ์รุ่นต่อไป

นักวิจัยจากLinköping University ประเทศสวีเดนได้พัฒนาหมึกโพลีเมอร์ความนำไฟฟ้าสูงที่มีความเสถียรซึ่งสามารถปูทางไปยังอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ด้วยประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงเช่นไบโอเซนเซอร์อินทรีย์เซลล์แสงอาทิตย์ไดโอดเปล่งแสงทรานซิสเตอร์และแบตเตอรี่

คุณสมบัติทางไฟฟ้าของพอลิเมอร์ที่นำไฟฟ้าเหล่านี้สามารถปรับได้โดยใช้วิธีการที่เรียกว่า "ยาสลบ" ซึ่งโมเลกุลเจือปนจะถูกเพิ่มเข้าไปในโพลีเมอร์เพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติ โพลีเมอร์เจือสามารถนำไฟฟ้าได้โดยการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ (ตัวนำ "ชนิด n") หรือรูที่มีประจุบวก (ตัวนำ "ชนิด p") ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสารเจือปน

ในขณะที่โพลีเมอร์นำไฟฟ้าที่ใช้กันมากที่สุดคือชนิด p แต่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากจำเป็นต้องใช้ p-types และ n-types ร่วมกันในการทำงาน

นักวิจัยจากLinköping University ร่วมกับเพื่อนร่วมงานในสหรัฐอเมริกาและเกาหลีใต้ได้พัฒนาหมึกโพลีเมอร์ชนิด n ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้ามีความเสถียรในอากาศและที่อุณหภูมิสูงสูตรนี้เรียกว่า BBL: PEI

“นี่เป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญที่ทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ออกมารุ่นต่อไปเป็นไปได้ การไม่มีโพลีเมอร์ชนิด n ที่เหมาะสมก็เหมือนกับการเดินขาเดียวเมื่อออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานได้ ตอนนี้เราสามารถจัดเตรียมเลกที่สองได้แล้ว” ซิโมน ฟาบิอาโน อาจารย์อาวุโสในภาควิชาวิทยาศาสตร์และกล่าว เทคโนโลยี ที่มหาวิทยาลัยลินเชอปิง

วัสดุชนิด n ใหม่มาในรูปแบบของหมึกที่มีเอทานอลเป็นตัวทำละลาย สามารถสะสมหมึกได้โดยเพียงแค่ฉีดน้ำยาลงบนพื้นผิวทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ออร์แกนิกง่ายขึ้นและถูกกว่าในการผลิต หมึกยังเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าตัวนำอินทรีย์ชนิด n อื่น ๆ อีกมากมายที่อยู่ระหว่างการพัฒนาซึ่งมีตัวทำละลายที่เป็นอันตรายแทน

Fabiano เชื่อว่าเทคโนโลยีนี้พร้อมสำหรับการใช้งานประจำแล้ว “ การผลิตขนาดใหญ่มีความเป็นไปได้แล้วและเรารู้สึกตื่นเต้นที่มาได้ไกลในเวลาอันสั้น อย่างไรก็ตามยังต้องดำเนินการอีกมากเพื่อปรับหมึกให้เข้ากับเทคโนโลยีต่างๆและเราจำเป็นต้องเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวัสดุดังกล่าว”