L'avenir des écrans électroniques sera mince, souple et résistant. Un obstacle à cela, cependant, est que l'un des conducteurs transparents les plus largement utilisés pour les écrans électroniques, l'oxyde d'indium et d'étain (ITO), ne fonctionne pas aussi bien sur de plus grandes surfaces et peut se fissurer et se briser avec l'usure. L'indium est également un minéral de terre rare, qui est relativement rare, et le processus de création de l'ITO nécessite une consommation d'énergie élevée et un équipement coûteux.

Une alternative émergente est constituée par les conducteurs métalliques "microgrid". Ces microgrids peuvent être personnalisés à leur application en faisant varier la largeur du microgrid, pas et épaisseur, et ils peuvent être fabriqués avec une variété de métaux.

Une nouvelle recherche de la Swanson School of Engineering de l'Université de Pittsburgh étudie l'utilisation de microgrilles imprimées avec des encres à l'argent sans particules, démontrant ses avantages par rapport aux autres encres à base de particules. L'article est publié en Matériaux électroniques appliqués ACS et figure sur une couverture supplémentaire de la revue.

« Parmi les alternatives à l'ITO en cours d'exploration, les micro-réseaux métalliques sont une option intéressante en raison de leur faible résistance de feuille et de leur grande transparence, qui est bien adapté à de nombreuses applications optoélectroniques, " a expliqué Paul Leu, Professeur agrégé de génie industriel, dont le Laboratoire des matériaux avancés de Pittsburgh (LAMP) a mené la recherche. "Toutefois, en raison des procédés de fabrication disponibles, c'est difficile à perfectionner. Nos recherches se concentrent sur la résolution de problèmes clés dans la fabrication de micro-réseaux d'argent à l'aide d'encre d'argent sans particules, et nous avons découvert qu'elle présentait des avantages clés par rapport aux encres à base de particules."

Le projet s'inscrit dans la continuité de la collaboration du laboratoire LAMP avec Electroninks, une entreprise technologique à Austin, Texas. La société produit un kit de dessin de circuit appelé Circuit Scribe, qui utilise de l'encre argentée conductrice pour permettre aux utilisateurs de créer des lumières de travail avec des circuits dessinés sur papier. Circuit Scribe a suscité l'intérêt initial de Leu à travailler avec l'entreprise pour développer son encre métallique sans particules afin de remédier à certaines des limites de l'ITO.

Les chercheurs ont découvert que les microgrilles fabriquées sans particules étaient plus fiables que celles imprimées avec des encres à base de particules, montrant de meilleures performances d'électrode transparente, moindre rugosité, et une meilleure durabilité mécanique, ce qui est nécessaire pour les affichages flexibles. Pour tester sa durabilité, les chercheurs ont effectué plusieurs tests, y compris l'adhérence, essais de flexion et de pliage.

"Ces microgrilles ont surpassé à la fois les microgrilles formées d'encre à base de particules et les microgrilles ITO dans tous nos tests, ", a déclaré l'auteur principal et étudiant au doctorat Ziyu Zhou. "Notre recherche ouvre la voie à de meilleures performances, des écrans moins chers et plus durables qui ne reposent pas sur l'extraction de minéraux de terres rares. »

En plus d'évaluer les microgrids en remplacement de l'ITO dans les OLED, l'équipe les évalue pour les antennes transparentes et le blindage contre les interférences électromagnétiques (EMI).