Dünya

Elektriksel iletkenlik eklerken plastiği daha şeffaf hale getirme

Büyük dokunmatik ekranları, LED ışık panellerini ve pencereye monte kızılötesi güneş pillerini geliştirmek için, Michigan Üniversitesi’ndeki araştırmacılar plastik iletkenliği daha şeffaf hale getirdiler.

Üç katmanlı yansıma önleyici yüzey oluşturarak diğer araştırmacıların iletkenlik ve şeffaflık arasında en iyi dengeyi bulmalarına yardımcı olacak bir reçete sağlarlar. İletken metal tabaka, ışığın kolayca geçmesine izin veren iki “dielektrik” malzeme arasında sıkıştırılır. Dielektrikler, aralarındaki hem plastik hem de metal tabakadan yansımayı azaltır.

“Yüksek şeffaflık ve iletkenlik, düşük pusluluk, mükemmel esneklik, kolay üretim ve farklı yüzeylerle mükemmel uyumluluk ile kaplamalar yapmak için bir yol geliştirdik,” diyor elektrik mühendisliği ve bilgisayar bilimi UM profesörü Jay Guo, çalışmaya liderlik etti.

Daha önce, Guo’nun ekibi, iletken hale getirmek için plastik bir tabaka üzerine bir metal tabakası eklenmesinin mümkün olduğunu göstermişti – kendi başına, ışık iletimini kabaca% 10 oranında azaltan çok ince bir gümüş tabakası.

Plastikten ışık geçirgenliği camdan biraz daha düşüktür, ancak yansıma önleyici kaplamalarla şeffaflığı arttırılabilir. Guo ve meslektaşı Dong Liu, Nanjing Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden konuk profesör, aynı zamanda iletken bir yansıma önleyici kaplama yapabildiklerini fark ettiler.

Projede çalışan Nature Communications’da çalışmanın ilk yazarı Chengang Ji, “İletkenin iletiminin alt tabakadakinden daha düşük olduğu kabul edildi, ancak bunun böyle olmadığını gösteriyoruz” dedi. bir doktora ve bilgisayar mühendisliği öğrencisi. Ji doktorasını 2019’da UM’den aldı.

Bu durumda ekip tarafından seçilen dielektrikler alüminyum oksit ve çinko oksittir. Işık kaynağına en yakın tarafta, alüminyum oksit kaynağa plastik yüzeyden daha az ışık yansıtır. Daha sonra içinde az miktarda bakır bulunan gümüşten oluşan, sadece 6,5 nanometre kalınlığında metal tabaka geliyor ve daha sonra çinko oksit ışığı plastik yüzeye yönlendirmeye yardımcı oluyor. Bazı ışık hala plastiğin karşı taraftaki hava ile buluştuğu yerde geri yansıtılır, ancak genel olarak, ışık iletimi tek başına plastikten daha iyidir. Geçirgenlik tek başına plastik için% 88.1’den% 88.4’tür.

Teori sonuçlarıyla ekip, diğer araştırmacıların, sadece plastiğe göre daha fazla ışığa izin veren benzer sandviç tarzı esnek, oldukça şeffaf iletkenler tasarlayabileceklerini öngörüyor.

“İnsanlara bir hedef elektrik iletkenliği için bir dielektrik-metal-dielektrik iletkeninin ne kadar şeffaf olabileceğini söylüyoruz. Onlara bu yüksek geçirgenliği adım adım nasıl gerçekleştireceklerini de anlatıyoruz ”dedi.

Elektriksel iletkenlik eklerken plastiği daha şeffaf hale getirme

Elektrik mühendisliği ve bilgisayar bilimi yüksek lisans öğrencisi olan Changyeong Jeong, ışığın esnek şeffaf bir iletken tabakasından ne kadar iyi geçtiğini ölçer. Malzeme, iki “dielektrik” malzeme, alüminyum oksit ve çinko oksit arasında ince bir gümüş tabakası oluşturur ve plastik tabaka üzerinde iletken bir yansıma önleyici kaplama oluşturur. İmaj kredisi: Robert Coelius / Michigan Üniversitesi Mühendislik, İletişim ve Pazarlama

Püf noktaları doğru dielektrikleri seçiyor ve sonra ince metalin yansımasını bastırmak için her biri için doğru kalınlığı buluyor. Genel olarak, plastik ve metal arasındaki malzeme daha yüksek bir kırılma indisine sahipken, ekrana veya ışık kaynağına en yakın malzeme daha düşük bir kırılma indisine sahip olmalıdır.

Guo, teknolojiyi ileriye taşımaya devam ediyor ve pencerelere monte etmek için güneş pillerinde şeffaf iletkenler kullanan bir proje üzerinde işbirliği yapıyor. Bunlar kızılötesi ışığı emebilir ve odayı aydınlatmak için görünür spektrumdan çıkarken elektriğe dönüştürebilir. Ayrıca, arka camların yapabileceği şekilde buzları eritebilecek büyük panel interaktif ekranlar ve araba ön camları da öneriyor.

Araştırma MTRAC Advanced Materials Hub Ödülü ile finanse edilmektedir. Liu’nun UM’yi ziyareti Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı tarafından desteklendi

UM, teknolojiyi Guo tarafından ortaklaşa kurulan başlangıç ​​şirketi Zenithnano’ya ticarileştirmek için lisansladı.

Guo aynı zamanda makine mühendisliği, makromoleküler bilim ve mühendislik profesörü ve uygulamalı fiziktir. Ji şimdi doktora derecesine dayanan başka bir girişimin baş teknoloji görevlisidir. eski bir doktora olan Zhang ve Guo laboratuvarından, şu anda Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nde profesör.

Daha fazla bilgi:

  • Jay Guo
  • Dong Liu
  • Zenithnano
Daha Fazla Göster

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu
Kapalı
Kapalı

Reklam Engelleyici Algılandı

Lütfen reklam engelleyiciyi devre dışı bırakarak bizi desteklemeyi düşünün
Sohbete Başla
Merhaba .
Yazarınız olmak istiyorum :)