新型導電聚合物墨水為下一代印刷電子產品鋪平道路
瑞典林雪平大學的研究人員開發了一種性能穩定的高導電性聚合物墨水。這一進展為具有高能源效率的創新印刷電子產品鋪平了道路。該成果已發表在《自然通訊》上。導電聚合物使得開發靈活和輕質的電子元件成為可能,如有機生物傳感器、太陽能電池、發光二極管、晶體管和電池。
導電聚合物的電性能可以通過一種被稱為”摻雜”的方法進行調整。在這種方法中,各種摻雜物分子被添加到聚合物中以改變其特性。根據摻雜物的不同,摻雜的聚合物可以通過帶負電的電子(”n型”導體)或帶正電的空穴(”p型”導體)的運動進行導電。今天,最常用的導電聚合物是p型導體PEDOT:PSS。它有幾個引人注目的特點,如高導電性、出色的環境穩定性,最重要的是它可以作為水基分散體在商業上使用。然而,許多電子設備需要p型和n型的組合才能發揮作用。目前,還沒有與PEDOT:PSS相當的n型材料。
瑞典林雪平大學的研究人員已經開發出一種穩定的高導電性聚合物墨水。這種墨水可以通過簡單地將溶液噴到表面來沉積,從而使有機電子設備的製造更加容易和便宜。這種新的聚合物配方被稱為BBL:PEI。
“這是一個重大的進步,使下一代的印刷電子設備成為可能。在設計功能性電子設備時,缺乏合適的n型聚合物,就像用一條腿走路。我們現在可以提供第二條腿” ,林雪平大學科學和技術系高級講師Simone Fabiano說。
Chi-Yuan Yang 是林雪平大學的一名博士後,也是發表在《自然通訊》上的文章的主要作者之一。他補充說:”PEDOT:PSS的一切可能,在我們的新聚合物中也是可能的。PEDOT:PSS和BBL:PEI的結合為開發穩定和高效的電子電路提供了新的可能性。
這種新的n型材料是以乙醇作為溶劑的墨水形式出現的。這種墨水可以通過簡單地將溶液噴到表面來沉積,從而使有機電子器件的製造更加容易和便宜。此外,這種墨水比目前正在開發的許多其他n型有機導體更環保,因為後者含有有害溶劑,且這項技術已經可以進行常規使用。