日本國立材料科學研究所(NIMS)開發了一種用于印刷電子產品的新型導電油墨,其抗氧化性顯著提高。
在發表于ACS Applied Materials Interfaces的一篇論文中,開發背后的研究人員解釋說,這種墨水被打印出來后,它會自組織成具有銅芯-鎳殼納米結構的導電圖案。
據科學家介紹,雖然銀納米粒子墨水是目前印刷電子產品中最常用的墨水,但這些墨水價格昂貴,與焊接的兼容性差。另一方面,銅納米粒子墨水被認為是一種可行且更便宜的替代品,但其問題是容易氧化,因此不適合打印電子產品。
了解到這一點,NIMS材料專家決定研究由有機胺配體和中心金屬離子的絡合物組成的墨水;這些墨水在空氣中是穩定的。
研究小組隨后發現,含有不同金屬絡合物混合物的墨水可以轉化為不同類型的印刷金屬圖案,包括多層核殼納米結構和合金,這取決于墨水的成分和其他條件。
基于這些發現,他們創造了一種新的墨水,它由銅和鎳絡合物的混合物組成,可以自組織成銅芯-鎳殼納米結構。由于其外層鎳層抗氧化,這種印刷圖案比傳統銅墨印刷的圖案更抗氧化。
這種新墨水也比目前可用的銀納米粒子墨水便宜。此外,用該油墨印刷的導電圖案的電阻率小于19cm,表明這些圖案的導電性與用傳統金屬油墨印刷的相當。
科學家認為,在這種墨水中加入精細的銅粉會增加其形成更厚層的能力。因此,他們目前正在與銅粉開發商Sumitomo metal Mining和Priways合作設計這種新的墨水配方,并計劃在不久的將來發布樣品墨水產品。