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GRAPHENE-BASED INK TO PRINT FOLDING ELECTRONIC CIRCUITS

Categoria // Graphene, ICT and Digital Technologies

Designed by researchers at the Illinois Northwestern University, the innovative superconductive ink could allow to print a broad range of supple devices.

Megliopossibile - Inchiostro al grafene per stampare circuiti elettronici pieghevoli - Foto: Shawn Hempel
Megliopossibile - Inchiostro al grafene per stampare circuiti elettronici pieghevoli - Foto: Shawn Hempel

Researchers at the Illinois Northwestern University designed a high-conductivity graphene-based ink that will allow to print electronic circuits on a broad variety of materials using ink-jet printers. This finding could pave the way for the production of supple electronic devices, such as monitors, solar panels, or electrochemical sensors.

Due to its unique properties (superconductivity, high chemical stability, mechanical flexibility), graphene continues to attract engineers and developers of next generation electronic devices.

Trials were performed in the past using graphene for ink-jet printing, however with less than satisfactory results. In fact, the use of such technology involves a number of issues: for example, it is very hard to obtain high enough concentrations of the innovative material (in a solvent of appropriate viscosity for this kind of printers) without impacting negatively on its electronic properties.

Both the oxidation process and the exfoliation method – which allow to obtain the necessary number of graphene sheets from graphite – reduce the conductivity of the resulting material to a significant extent.

In order to address this issue, the Illinois team developed a new exfoliation process that provides for the use of ethanol and cellulose, and is performed at ambient temperature. This process does not affect the electric conductivity of the substance and allows to obtain a powder that contains a high concentration of graphene flakes of nanometric dimensions. The powder is then blended with a solvent to create an ink that is 250 times more conductive than those obtained in previous trials.

The research team already used this technology to print complex 14-nm thick circuits on supple surfaces. The ink’s conductivity is hardly affected, even when the surfaces are folded.

“More and more flexible and supple materials are developed,” said professor Mark Hersam, head of the study. “Now the challenge is to integrate them perfectly into electronic devices and circuits. We are working on this problem and trust we will solve all pending issues within the next two years.”

Click here to read the abstract of the study.

The Editorial Staff
Published on Monday, July 22, 2013

La Redazione

Pubblicato:

Lunedì, 22 Luglio 2013

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