Разработаны новые полимерные чернила, проводящие ток

Исследователи из Университета Линчёпинга (Швеция) разработали стабильные полимерные чернила с высокой проводимостью. Разработка открывает новые возможности для инновационной печатной электроники с высокой энергоэффективностью, сообщает пресс-служба вуза. Результаты опубликованы в Nature Communications.

Электрические свойства проводящих полимеров можно регулировать с помощью метода, известного как «легирование». Его суть состоит в том, что к полимеру добавляются различные молекулы допанта, который может повысить удельную проводимость материала. В зависимости от того, сколько допанта добавили, легированный полимер может проводить электричество за счет движения либо отрицательно заряженных электронов (проводник n-типа), либо положительно заряженных дырок (проводник p-типа). Сегодня наиболее часто используемым проводящим полимером является провод p-типа PEDOT: PSS. Он имеет несколько полезных характеристик, таких как высокая электрическая проводимость, отличная устойчивость к условиям окружающей среды и, что наиболее важно, коммерческая доступность. Однако для работы многих электронных устройств требуется комбинация p-типов и n-типов. На данный момент у PEDOT: PSS нет эквивалента n-типа.

Исследователи из Университета Линчёпинга вместе с коллегами из США и Южной Кореи разработали проводящие полимерные чернила n-типа, которые не теряют своих свойств при воздействии кислорода или при высокой температуре. Этот новый полимерный состав известен как BBL: PEI.

Новый материал n-типа представляет собой чернила с этанолом в качестве растворителя. Чернила могут быть нанесены простым распылением раствора на поверхность, что упрощает и удешевляет производство органических электронных устройств. Кроме того, чернила более экологичны, чем многие другие разрабатываемые в настоящее время органические проводники n-типа, которые содержат вредные растворители.

Крупномасштабное производство новых чернил уже возможно, отмечают авторы работы. И добавляют, что много предстоит еще сделать, чтобы адаптировать чернила к различным технологиям.

Электропроводящие полимеры сделали возможным разработку гибких и легких электронных компонентов: органических биосенсоров, солнечных элементов, светодиодов, транзисторов и батарей. Комбинация PEDOT: PSS и BBL: PEI открывает новые возможности для разработки стабильных и эффективных электронных схем.

[Фото: THOR BALKHED]