Yeni Nesil Elektronikler için Yeni İletken Polimer Mürekkep
Fotoğraf: Thor Balkhed İsveç’teki Linköping Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, kararlı, yüksek iletkenliğe sahip bir polimer mürekkep geliştirdiler. Yeni n-tipi malzeme, solvent olarak etanol ile mürekkep biçiminde tasarlanmıştır.
İsveç’teki Linköping Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, kararlı, yüksek iletkenliğe sahip bir polimer mürekkep geliştirdiler. Bu ilerleme, yüksek enerji verimliliğine sahip, yenilikçi basılı elektroniklerin geliştirilmesine imkan sağlıyor. Sonuçlar Nature Communications‘da yayınlandı.
Elektriksel olarak iletken polimerler, organik biyosensörler, güneş pilleri, ışık yayan diyotlar, transistörler ve piller gibi esnek ve hafif elektronik bileşenlerin geliştirilmesini mümkün kılmıştır.
İletken polimerlerin elektriksel özellikleri, “doping” adı verilen bir yöntem kullanılarak düzenlenebilir. Bu yöntemde, özelliklerini değiştirmek için polimere çeşitli moleküller eklenir. Katkı maddesine bağlı olarak, katkılı polimer, ya negatif yüklü elektronların (“n-tipi” bir iletken) ya da pozitif yüklü deliklerin (“p-tipi” bir iletken) hareketiyle elektriği iletebilir. Günümüzde en yaygın olarak kullanılan iletken polimer p-tipi iletken PEDOT:PSS’dir. PEDOT: PSS, yüksek elektriksel iletkenlik, mükemmel ortam kararlılığı ve en önemlisi, sulu bir dispersiyon olarak ticari bulunabilirlik gibi birçok zorlayıcı özelliğe sahiptir. Bununla birlikte, birçok elektronik cihazın çalışması için p-tipi ve n-tipi kombinasyonu gerekir. Günümüzde PEDOT: PSS’nin n-tipi eşdeğeri bulunmamaktadır.
Linköping Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, ABD ve Güney Kore’deki meslektaşlarıyla birlikte, havada ve yüksek sıcaklıklarda kararlı, iletken bir n-tipi polimer mürekkep geliştirdiler. Bu yeni polimerin formülasyonu BBL:PEI olarak bilinmektedir.
Fotoğraf: Thor Balkhed İsveç’teki Linköping Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, kararlı, yüksek iletkenliğe sahip bir polimer mürekkep geliştirdiler. Mürekkep, çözeltinin bir yüzeye basitçe püskürtülmesiyle biriktirilebilir, bu da organik elektronik cihazların üretimini daha kolay ve daha ucuz hale getirir.
Linköping Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Bölümü’nde kıdemli öğretim görevlisi Simone Fabiano, “Bu, yeni nesil basılı elektronik cihazları mümkün kılan büyük bir ilerlemedir. Uygun bir n-tipi polimerin olmaması, işlevsel elektronik cihazlar tasarlarken tek ayak üzerinde yürümek gibiydi. Artık iki ayak basabiliriz.” diyor.
Chi-Yuan Yang, Linköping Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacısıdır ve Nature Communications’da yayınlanan makalenin başlıca yazarlarından biridir. Şöyle eklemektedir:
“PEDOT:PSS ile mümkün olan her şey, yeni polimerimizle de mümkün. PEDOT:PSS ve BBL:PEI kombinasyonu, kararlı ve verimli elektronik devrelerin geliştirilmesi için yeni olanaklar sunuyor.”
Yeni n-tipi malzeme, solvent olarak etanol ile mürekkep biçiminde gelir. Mürekkep, çözeltinin bir yüzeye basitçe püskürtülmesiyle biriktirilebilir, bu da organik elektronik cihazların üretimini daha kolay ve daha ucuz hale getirir. Ayrıca mürekkep, şu anda geliştirilmekte olan ve bunun yerine zararlı solventler içeren diğer birçok n-tipi organik iletkenden daha çevre dostudur. Simone Fabiano, teknolojinin rutin kullanıma hazır olduğuna inanıyor.
Simone Fabiano, “Büyük ölçekli üretim zaten mümkün ve nispeten kısa sürede bu noktaya geldiğimiz için heyecanlıyız. BBL:PEI’nin PEDOT:PSS ile aynı etkiye sahip olmasını bekliyoruz. Aynı zamanda, mürekkebi çeşitli teknolojilere uyarlamak için yapılacak çok şey var ve malzeme hakkında daha fazla şey öğrenmemiz gerekiyor.” diyor.
Kaynak: phys.org
