Chế tạo mạch graphene dẻo, chống thấm cho thiết bị điện tử

Nhóm nghiên cứu Hoa Kỳ đã sử dụng công nghệ in phun để tạo ra các mạch điện trên vật liệu dẻo. Trong trường hợp này, mực in là tấm graphene, vật liệu lý tưởng để trở thành chất dẫn điện và nhiệt tốt, hơn nữa lại chắc chắn, ổn định và tương thích sinh học.

Tuy nhiên, các tấm graphene không có độ dẫn điện cao nên cần được xử lý để loại bỏ liên kết không dẫn điện và thao tác hàn các tấm lại với nhau làm tăng độ dẫn điện để có ích cho các thiết bị điện tử hoặc cảm biến.

Quá trình sau in thường liên quan đến nhiệt hoặc hóa chất. Và nhóm nghiên cứu đã phát triển quy trình laser xung nhanh để xử lý graphene mà không làm hỏng bề mặt in, ngay cả khi đó là giấy. Bên cạnh đó, các nhà khoa học đã tìm ra một ứng dụng khác của công nghệ xử lý bằng laser: lấy các mạch in graphene có thể chứa nước (ưa nước) và biến đổi chúng thành các mạch không thấm nước (siêu chống thấm).

Jonathan Claussen, Phó giáo sư kỹ thuật cơ học cho biết: "Chúng tôi đang lập mô hình nhỏ về bề mặt của graphene in phun. Laser giữ cho các tấm graphene ở vị trí thẳng đứng giống như các kim tự tháp nhỏ xếp chồng lên nhau. Vì thế, các tấm graphene có khả năng chống thấm". Mật độ năng lượng của quá trình xử lý bằng laser có thể được điều chỉnh đến độ các mạch graphene in có khả năng chống thấm và dẫn điện. Điều đó mở ra triển vọng cho các thiết bị điện tử và cảm biến mới.

Loreen Stromberg, đồng tác giả nghiên cứu cho rằng: "Một trong những thứ chúng tôi quan tâm là phát triển vật liệu chống ăn mòn. Vật liệu này có thể loại bỏ sự tích tụ của các vật liệu sinh học trên bề mặt gây ức chế sự hoạt động tối ưu của các thiết bị như cảm biến hóa học hoặc cảm biến sinh học".

Công nghệ mới cũng có thể được ứng dụng cho thiết bị điện tử dẻo, cảm biến trong ngành dệt, công nghệ vi lỏng, giảm lực cản, phá băng, cảm biến điện hóa và công nghệ sử dụng các cấu trúc graphene và mô phỏng điện để sản sinh các tế bào gốc tái tạo thần kinh. Tuy nhiên, các nhà khoa học cho rằng cần thực hiện thêm nhiều nghiên cứu để tìm hiểu rõ hơn cách bề mặt nano và bề mặt vi mô của graphene in mang lại khả năng chống thấm nước.

Nhóm nghiên cứu đang xin cấp sáng chế cho công nghệ.

Theo Vista.gov.vn