I ricercatori dell'istituto FOM AMOLF hanno scoperto una nuova tecnica per realizzare conduttori trasparenti utilizzati nell'elettronica come celle solari e smartphone. La tecnica è una combinazione di un meccanismo di stampaggio su scala nanometrica e un processo chimico. Rispetto ai metodi di produzione esistenti, questa nuova tecnica si traduce in un prodotto con una migliore conduzione a costi inferiori. I ricercatori pubblicheranno i risultati online il 3 dicembre ^rd nel diario Materiale avanzato .

Stampaggio seguito da un processo chimico in acqua

I ricercatori hanno basato il nuovo processo su una combinazione di due tecniche esistenti. Utilizzo della tecnica di stampaggio "Litografia dell'impronta conforme al substrato" , che nasce da una collaborazione tra Philips e AMOLF, hanno stampato un motivo in un sottile strato di plastica sopra un substrato di vetro. Il risultato assomiglia molto a un paesaggio su nanoscala:una superficie attraversata da canali interconnessi. I ricercatori hanno successivamente riempito i minuscoli canali con argento utilizzando un processo chimico noto come "reazione di Tollens". Dopo aver tolto la plastica, una griglia conduttiva d'argento rimane sul substrato di vetro. I modelli di questo conduttore sono più piccoli della lunghezza d'onda della luce; di conseguenza, non riflettono alcun colore dello spettro visibile. Questa proprietà rende il conduttore trasparente.

Vantaggi

La nuova tecnica offre diversi vantaggi. La rete è costituita da cristalli d'argento disposti in modo ordinato e larghi quasi quanto i canali stampati. Ciò significa che ci sono relativamente pochi confini tra i cristalli, che facilita il flusso di elettroni attraverso la rete. Di conseguenza, la tecnica ha una conduttività tre volte più alta di un metodo convenzionale basato sull'evaporazione dei metalli. Per quel metodo di evaporazione, i ricercatori usano lo stesso nanomodello di plastica ma il metallo si deposita ovunque, non solo nei canali. Ciò significa che quando la plastica viene staccata, parte del metallo viene sprecato. Inoltre, l'evaporazione richiede molta energia.

Beniamino Sciacca, postdoc AMOLF:"Uniamo il meglio dei due mondi. Le strutture con nanopattern hanno dimostrato il loro valore e rimangono parte del processo, ma l'applicazione dello strato metallico sulla struttura dà risultati migliori nella soluzione. Perdiamo meno metallo ed è più efficiente dal punto di vista energetico." Il capo progetto Erik Garnett:"Visti i numerosi vantaggi, Penso che ci siano buone probabilità che la tecnica trovi la sua strada in applicazioni commerciali come le celle solari, tablet e smartphone".