▣ 유연한 플라스틱, 종이 또는 섬유 회로기판 등에 고성능 전자기능을 프린트 할 수 있는 반응성 은 잉크가 일리노이대학 연구진에 의해 개발됨으로서 플렉시블 전자소자의 상당한 제조비용 저감이 예상된다.

일반적으로 고온을 요구하는 전도성 은 잉크 프린팅 기술에 비해, 개발된 잉크는 90도씨 정도에서 작업이 가능하다. 또한 암모니아 용액상의 은 아세트산염으로 구성되어 혼합이 용이하며, 기존의 잉크보다 10배나 작은 100nm 노즐로 스프레이가 가능하다.



Illinois대학 물리학과 과학자들은 유연한 플라스틱, 종이 또는 섬유 회로 기판과 같은 물질에 고성능 전자기능을 프린트하기 위해서 반응성 은잉크를 개발하고 있다. 이 연구팀에 따르면, 저가로 프린트되는 전자제품들, 유연한 물질들은 안테나, 배터리, 센서, 태양열에너지 또는 착용형기기에 적용될 수 있는 가능성을 가지고 있다고 한다.


대부분의 전도성 잉크들은 잉크에 포함되어진 금속 입자에 의존하게 된다. 새로운 잉크는 은 아세트산염과 암모니아를 위한 확실한 해결방법이 된다. 은은 프린트될 때까지 용액에서 용해되어지며, 액체가 증발되면 전도성 기능들이 만들어지는 것이다. ‘이것은 건조되고, 빨리 반응하게 된다. 그래서 프린트하게 되면 재빨리 은이 놓여지게 되는 것이다.’ 라고 대학원생 S Brett Walker가 말했다.


반응성 잉크는 입자 기반 잉크에 비해서 몇가지 장점을 가지고 있다. 이것은 매우 빨리 제조할 수 있어서, 배치를 가지고 섞는데 몇 분이 걸리게 된다고 Walker가 말했다. 그러나 입자 기반 잉크는 준비하는데 여러 시간이 걸리고 여러 단계를 거쳐야만 한다. 또한 이 잉크는 여러 주 동안에도 안정된 상태를 유지하게 된다.


반응성 은잉크는 100nm 노즐로 프린트될 수 있다. 이것은 입자 기반 잉크보다 매우 작은 규모인 것이다. 더군다나 이 잉크의 낮은 점도는 잉크젯 프린터에 적합하기 때문에 대규모, 컨포멀(conformal)한 지역에 곧바로 잉크로 쓰거나, 에어브러쉬 스프레이로 분사할 수 있게 해준다.


‘프린트되어진 전자기기 애플리케이션을 위해서, 우리는 몇 달 동안 잉크를 저장할 필요가 있다. 왜냐하면 은이 비싸기 때문이다. 은 입자는 잉크가 노즐로 방출되고, 암모니아가 증발될 때까지 형성될 수 없기 때문에, 우리가 개발한 잉크는 오랜기간 동안 안정된 상태로 있을 수 있다. 미세한 규모의 노즐 프린팅을 위해 이것은 매우 귀한 것이다.’ 라고 Walker가 말했다.


반응성 은잉크는 또한 저온에서도 처리되어질 수 있다. 금속잉크는 일반적으로 어닐링을 통해서 벌크 전도도를 만들기 위해 열을 가해야만 한다. 많은 분자 기반 잉크에서 저가의 플라스틱이나 종이를 위한 어닐링 온도는 너무 높다. 그러나 반응성 은잉크는 90ºC에서 순은이 어닐링하는 전기적 전도성 방법을 보여주게 된다.


‘우리는 지금 반응성 잉크를 사용하여 대규모의 투명한 전도성 표면에 패터닝하는 연구에 초점을 맞추고 있다.’ 라고 재료과학 및 공학과 Jennifer Lewis 교수가 말했다. Lewis와 Walker는 American Chemical Society 저널에 이 새로운 잉크에 대한 내용을 실었다.


URL : http://www.theengineer.co.uk/sectors/electronics/news/ink-enables-electronics-to-be-printed-on-flexible-substrates/1011422.article

<출처>NDSL, 2012. 01. 30

Posted by TopARA

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