Ricerche pubblicate su riviste Materiali Oggi Comunicazioni e Rapporti scientifici ha descritto come i nanofili d'argento si stiano rivelando il materiale ideale per tecnologie touch-screen e allo stesso tempo esplorando come il materiale può essere manipolato per ottimizzare le sue prestazioni per altre applicazioni. Attualmente, i dispositivi touch screen si basano principalmente su elettrodi realizzati in ossido di indio e stagno (ITO), un materiale costoso da reperire, costoso da lavorare e molto fragile.
Un team dell'Università del Surrey, guidato dal Professor Alan Dalton e in collaborazione con M-SOLV Ltd, un produttore di sensori tattili con sede a Oxford, guardato a materiali alternativi per superare le sfide di ITO, che soffre di incertezza dell'offerta. I materiali alternativi studiati come sostituzioni ITO hanno incluso grafene, nanotubi di carbonio e film di nanofili metallici casuali. Questo studio ha mostrato come i film di nanofili d'argento siano emersi come il più forte concorrente, a causa di trasmittanze e conducibilità che possono eguagliare e superare facilmente quelle di ITO. Questo è un materiale costituito da fili che sono oltre mille volte più sottili di un capello umano, che formano una rete conduttiva interconnessa.
Matteo Grande, il primo autore della ricerca pubblicata in Rapporti scientifici ha descritto l'importanza di questi ultimi risultati. "La nostra ricerca non ha solo identificato i nanofili d'argento come materiale sostitutivo per touchscreen praticabile, ma ha fatto un ulteriore passo avanti nel mostrare come un processo chiamato "ultrasonicazione" può permetterci di personalizzare le capacità delle prestazioni. Applicando energia sonora ad alta frequenza al materiale possiamo manipolare quanto sono lunghe le "barre" d'argento di dimensioni nanometriche. Questo ci permette di mettere a punto quanto siano trasparenti o conduttivi i nostri film, che è vitale per ottimizzare questi materiali per le tecnologie future come le celle solari flessibili e i display elettronici arrotolabili".
In un articolo pubblicato il mese scorso in Materiali Oggi Comunicazioni , la stessa squadra, ha mostrato come i nanofili d'argento possono essere elaborati utilizzando la stessa tecnica di ablazione laser comunemente utilizzata per produrre dispositivi ITO. Utilizzando questa tecnica, il team ha prodotto un sensore multi-touch da cinque pollici completamente funzionante, identici a quelli tipicamente utilizzati nella tecnologia degli smartphone. Hanno scoperto che funzionava in modo comparabile a uno basato su ITO, ma utilizzava molta meno energia per la produzione.
"Non solo questo materiale flessibile si comporta molto bene, abbiamo dimostrato che è una valida alternativa all'ITO nei dispositivi pratici, " ha concluso il professor Dalton. "Il fatto che siamo in grado di produrre dispositivi utilizzando metodi simili a quelli attualmente in uso, ma in un modo meno dispendioso in termini di energia è un passo entusiasmante verso gadget flessibili che non solo aprono la porta a nuove applicazioni, ma fallo in un modo molto più ecologico".
Maria Canna, un tecnologo di M-SOLV e primo autore del documento Materials Today Communications ha aggiunto ""Stiamo riscontrando un grande interesse da parte dei nostri clienti nei film di nanofili d'argento come sostituzione ITO nei dispositivi. Questo lavoro è un passo davvero importante per stabilire esattamente quali progetti di sensori possono realizzare buoni prodotti a nanofili. Il fatto che i film di nanofili siano elaborati con le stesse tecniche laser di ITO rende la transizione da ITO a nanofili davvero semplice. Non passerà molto tempo prima che utilizzeremo tutti i nanofili nei nostri dispositivi elettronici. "
Il gruppo, ora con sede presso l'Università del Sussex, sta ora cercando di sviluppare la scalabilità del processo per renderlo più sostenibile dal punto di vista industriale. Un fattore limitante è il costo attuale dei nanofili d'argento. Finanziato da Innovate UK ed EPSRC, il team sta collaborando con M-SOLV e un fornitore di grafene Thomas Swan per utilizzare una combinazione di nanofili e grafene negli elettrodi per ridurre notevolmente i costi.
