Un elettrodo ibrido trasparente ed estensibile potrebbe aprire la strada a display flessibili, celle solari, e persino dispositivi elettronici montati su un substrato di curvatura come lenti a contatto per occhi morbide, dal gruppo di ricerca dell'UNIST (Ulsan National Institute of Science and Technology).

Gli elettrodi trasparenti di per sé non sono nulla di così nuovo:sono stati ampiamente utilizzati in cose come schermi tattili, televisori a schermo piatto, celle solari e dispositivi emettitori di luce. Attualmente gli elettrodi trasparenti sono comunemente realizzati con un materiale noto come ossido di indio e stagno (ITO). Sebbene sia sufficiente per il suo lavoro, è fragile, cracking e perdita di funzionalità se flesso. Si degrada anche nel tempo, ed è alquanto costoso a causa delle quantità limitate di metallo indio.

In alternativa, le reti di mNW distribuiti casualmente sono state considerate candidati promettenti per elettrodi trasparenti di nuova generazione, per il loro basso costo, fabbricazione ad alta velocità di elettrodi trasparenti.

Però, il numero di svantaggi delle reti mNW ha limitato la loro integrazione nei dispositivi commerciali. Hanno una bassa tensione di rottura, resistenza di giunzione NW-NW tipicamente elevata, elevata resistenza di contatto tra rete e materiali attivi, instabilità del materiale e scarsa adesione ai substrati plastici.

Scienziati dell'UNIST qui, grafene combinato con nanofili d'argento per formare un sottile, elettrodo trasparente ed estensibile. La combinazione di grafene e nanofili d'argento in un materiale ibrido supera la debolezza del singolo materiale.

Il grafene è anche noto come un buon candidato per l'elettrodo trasparente a causa delle sue proprietà elettriche uniche e dell'elevata flessibilità meccanica. Però, i metodi scalabili di sintesi del grafene per la commercializzazione producono grafene di qualità inferiore con singoli segmenti chiamati grani che aumenta la resistenza elettrica ai confini tra questi grani.

Nanofili d'argento, d'altra parte, hanno un'elevata resistenza perché sono orientati casualmente come un guazzabuglio di stuzzicadenti rivolti in direzioni diverse. In questo orientamento casuale, ci sono molti contatti tra i nanofili, con conseguente elevata resistenza a causa della grande resistenza di giunzione dei nanofili. A causa di questi inconvenienti, né va bene per condurre l'elettricità, ma una struttura ibrida, combinati da due materiali, è.

Di conseguenza, presenta un'elevata prestazione elettrica e ottica con flessibilità meccanica ed allungabilità per l'elettronica flessibile. Secondo quanto riferito, l'elettrodo ibrido trasparente ha una bassa "resistenza del foglio" pur preservando un'elevata trasmittanza. Non c'è quasi nessun cambiamento nella sua resistenza quando piegato e piegato dove è piegato ITO, la sua resistenza aumenta notevolmente. Inoltre, secondo quanto riferito, il materiale ibrido ha una bassa "resistenza del foglio" preservando le proprietà elettriche e ottiche affidabili contro le condizioni di ossidazione termica

La struttura ibrida grafene-mNW sviluppata dal team di ricerca, come una nuova classe di tali elettrodi, potrebbe presto trovare impiego in una varietà di altre applicazioni. Il team di ricerca ha dimostrato dispositivi a diodi a emissione di luce inorganici (ILDED) montati su una lente a contatto oculare morbida utilizzando il trasparente, interconnessioni estensibili degli elettrodi ibridi come esempio di applicazione.

Come studio in vivo, questa lente a contatto è stata indossata da un occhio di coniglio vivo per cinque ore e nessun comportamento anomalo, come l'occhio iniettato di sangue o lo sfregamento delle aree degli occhi, del coniglio vivo era stata osservata.

Indossare lenti a contatto per gli occhi, scattare foto e scansionare, non è più una scena di un film di fantascienza.

Parco Jang-Ung, professore della Scuola di Nano-Bioscienze e Ingegneria Chimica, UNISTA, guidato lo sforzo.

"Riteniamo che l'ibridazione tra nanomateriali bidimensionali e unidimensionali presenti una strategia promettente verso la flessibilità, elettronica indossabile e dispositivi biosensori impiantabili, e indicare la sostanziale promessa dell'elettronica futura, " ha detto il prof. Park.