Affinché i touchscreen su smartphone e tablet funzionino, sono necessari percorsi microscopici dei conduttori sulle loro superfici. Quando le dita degli utenti si sfiorano o si strofinano su di esse, circuiti elettrici aperti e chiusi, rendendo così possibili le diverse funzioni dello smartphone. Ai bordi degli elettrodomestici, questi circuiti microscopici si uniscono per formare percorsi conduttivi più grandi. Fino ad ora, questi diversi percorsi conduttivi dovevano essere fabbricati in più fasi in processi che richiedevano tempo. I ricercatori dell'INM – Leibniz-Institute for New Materials presentano ora un nuovo processo che, in un unico passaggio, consente la realizzazione di percorsi conduttivi larghi solo pochi micrometri su materiali di supporto come il vetro ma anche su lamine flessibili. Su pellicola di plastica, in particolare, la produzione con il processo roll-to-roll diventa così particolarmente efficiente. Di conseguenza, saranno possibili nuovi design per apparecchi con display flessibili o addirittura arrotolabili.

I ricercatori presenteranno i loro risultati dal 25 al 29 aprile 2016 nel padiglione 2 presso lo stand B46 della Hannover Messe nell'ambito della fiera leader per la ricerca e sviluppo e il trasferimento tecnologico.

Per il nuovo processo, gli sviluppatori utilizzano un processo noto come metallizzazione fotochimica:quando uno strato fotoattivo viene irradiato dalla luce UV, composti d'argento incolori vengono trasformati in argento metallico elettricamente conduttivo. Diversi metodi possono essere applicati per trasferire il composto d'argento in percorsi o altre strutture su fogli di plastica o vetro. In questo modo, si possono realizzare percorsi di dimensioni variabili fino alla dimensione minima di un millesimo di millimetro. Irraggiandoli con luce UV, vengono creati percorsi conduttivi corrispondenti.

"Primo, i fogli sono rivestiti con uno strato fotoattivo di nanoparticelle di ossido metallico, "Pietro Guglielmo de Oliveira, Spiegazione del responsabile dei materiali ottici. "Dopo di che applichiamo l'incolore, Composto d'argento stabile ai raggi UV." Con l'irradiazione di questa sequenza di strati, il composto d'argento si disintegra sullo strato fotoattivo e gli ioni d'argento si riducono a formare metalli, argento elettricamente conduttivo. Oliviera ha aggiunto che questo processo ha offerto diversi vantaggi:poiché è veloce, flessibile, di dimensioni variabili, economico ed ecologico, ulteriori fasi del processo per il post-trattamento sono diventate inutili.

Questo principio di base consente di creare percorsi conduttivi in ​​modo molto individuale. "Ci sono tre diverse possibilità che possiamo utilizzare a seconda delle esigenze:`Scrivere percorsi conduttivi` utilizzando laser UV è il processo particolarmente adatto per la produzione iniziale di prototipi personalizzati e testare il nuovo design del percorso conduttivo. Tuttavia, per la produzione di massa, questo metodo richiede troppo tempo, " ha spiegato il fisico de Oliveira.

Le fotomaschere che sono permeabili solo alla luce UV nelle posizioni desiderate possono essere utilizzate anche per la strutturazione. "Per un `processo semicontinuo` sono particolarmente indicati per applicare le piste conduttive su vetro, " dice l'esperto dei materiali.

I ricercatori stanno attualmente lavorando intensamente su un terzo metodo, l'uso di timbri trasparenti. "Questi stampi spingono fuori meccanicamente il composto d'argento; i percorsi conduttivi si verificano solo dove c'è ancora composto d'argento, " dichiarò de Oliveira. Poiché i francobolli sono fatti di una plastica morbida, possono essere disposti su un rotolo. Perché sono trasparenti, i ricercatori dell'INM stanno ora lavorando per incorporare la sorgente UV direttamente nel rullo. "Così, le fasi iniziali per un processo roll-to-roll sarebbero già state prese, " ha concluso il capo del gruppo Optical Materials. Sarebbe quindi possibile realizzare su larga scala strutture di percorso conduttivo di varie dimensioni su lamine.