Создан способ производства чернил для дешевой печатной электроники будущего

Ученые Красноярского научного центра СО РАН разработали способ создания растворов с рекордной концентрацией наночастиц серебра — 1800 грамм на литр. Существующие в мире способы позволяют достигать концентрации максимум 500 граммов на литр. Российская разработка открывает новые возможности в создании трехмерных чернил, а также производства дешевой печатной и наносимой электроники на гибкой основе. Итоговый результат исследования красноярцев опубликован в международном научном издании Colloid Journal.

The post Создан способ производства чернил для дешевой печатной электроники будущего appeared first on Хайтек.

Свойства раствора

Помимо огромной концентрации металла, новые органозоли обладают высокой стабильностью, сохраняющейся более 7 месяцев. Также они выдерживают многократные циклы сушки и возвращения в зольную форму. Помимо этого, новый метод позволяет существенно удешевить технологию производства чернил для печатных плат:  С его помощью можно повысить эффективность и рентабельность производства, в частности, путем снижения объемов отработанных растворов, требующих утилизации и переработки.

Метод производства

Разработанный российскими учеными метод заключается в приготовлении гидрозоля — водной фазы наночастиц серебра, а затем переводе его в органозоль — органическую фазу. Именно эта технологическая цепочка и позволяет повысить концентрацию наночастиц в растворе.

Преимущество органозолей перед гидрозолями заключается в том, что органозоли содержат органические растворители, такие как спирты и эфиры, которые обеспечивают лучшую стабильность и совместимость с различными материалами и поверхностями. Это делает органозоли более эффективными.

Сергей Воробьев, кандидат химических наук, старший научный сотрудник Института химии и химической технологии СО РАН

Для перехода наночастиц в органическую фазу к очищенному гидрозолю серебра добавляют деионизированную воду и ортоксилол —  производное переработки нефти. Ортоксилол малолетуч, умеренно токсичен и относительно дешев, но при этом наиболее эффективнен в процессе экстракции. После перемешивания получившаяся смесь разделяется на темно-желтый верхний органический слой и бесцветный водный слой с небольшим количеством черного осадка на дне.

Применение технологии

Методика, предложенная красноярскими учеными, позволит разрабатывать чернила для трёхмерной печати, антимикробные средства и наножидкости, а также откроет новые возможности для развития технологий печатной электроники.

Наша технология уникальна и позволяет использовать серебро в виде нитрата, который восстанавливается в определенных условиях. А продукт можно использовать в печатных и струйных принтерах для создания проводящих дорожек без необходимости отжига. Это открывает путь к производству печатной и наносимой дешевой электроники на гибких основах. Такие, как печатные платы и тонкие серебряные пленки.

Сергей Воробьев

Стоит добавить, что к существующим или прогнозируемым сферам применения печатной электроники относятся метки радиочастотной идентификации товаров, гибкие дисплеи, тонкие солнечные элементы и полиграфия будущего.

The post Создан способ производства чернил для дешевой печатной электроники будущего appeared first on Хайтек.