Des scientifiques des matériaux de l'Université de l'Illinois ont mis au point une nouvelle encre à l'argent réactive pour l'impression d'électronique haute performance sur des supports omniprésents, matériaux à faible coût tels que le plastique souple, supports en papier ou en tissu.

Jennifer Lewis, le professeur Hans Thurnauer de science et génie des matériaux, et l'étudiant diplômé S. Brett Walker ont décrit la nouvelle encre dans le Journal de l'American Chemical Society .

« Nous sommes vraiment enthousiasmés par la large applicabilité et les excellentes propriétés électriques de cette nouvelle encre à l'argent, " dit Lewis, le directeur du laboratoire de recherche sur les matériaux Frederick Seitz de l'Université d'I.

Electronique imprimée sur low-cost, les matériaux flexibles sont prometteurs pour les antennes, piles, capteurs, énergie solaire, appareils portables et plus encore. La plupart des encres conductrices reposent sur de minuscules particules métalliques en suspension dans l'encre. La nouvelle encre est une solution transparente d'acétate d'argent et d'ammoniaque. L'argent reste dissous dans la solution jusqu'à ce qu'il soit imprimé, et le liquide s'évapore, produisant des caractéristiques conductrices.

"Il sèche et réagit rapidement, ce qui nous permet de déposer immédiatement de l'argent au fur et à mesure de l'impression, ", a déclaré Walker.

L'encre réactive présente plusieurs avantages par rapport aux encres à base de particules. C'est beaucoup plus rapide à faire :Un lot prend quelques minutes à mélanger, selon Walker, tandis que les encres à base de particules prennent plusieurs heures et plusieurs étapes à préparer. L'encre est également stable pendant plusieurs semaines.

L'encre argentée réactive peut également imprimer à travers des buses de 100 nanomètres, un ordre de grandeur plus petit que les encres à base de particules, une caractéristique importante pour la microélectronique imprimée. De plus, la faible viscosité de l'encre la rend adaptée à l'impression jet d'encre, écriture directe à l'encre ou pulvérisation à l'aérographe sur grand, zones conformes.

"Pour les applications d'électronique imprimée, il faut pouvoir stocker l'encre plusieurs mois car l'argent est cher, " a déclaré Walker. " Étant donné que les particules d'argent ne se forment pas tant que l'encre ne sort pas de la buse et que l'ammoniac ne s'évapore, notre encre reste stable pendant de très longues périodes. Pour l'impression de buses à petite échelle, c'est une rareté."

L'encre argentée réactive présente encore un autre avantage clé :une température de traitement basse. Les encres métalliques doivent généralement être chauffées pour obtenir une conductivité en vrac grâce à un processus appelé recuit. Les températures de recuit de nombreuses encres à base de particules sont trop élevées pour de nombreux plastiques ou papiers bon marché. Par contre, l'encre d'argent réactive présente une conductivité électrique proche de celle de l'argent pur lors d'un recuit à 90 degrés Celsius.

« Nous nous concentrons maintenant sur la création de surfaces conductrices transparentes sur de grandes surfaces à l'aide de cette encre réactive, " dit Lewis, qui est également affilié au Beckman Institute for Advanced Science and Technology, le Micro and Nanotechnology Lab et le département de génie chimique et biomoléculaire de l'U. of I.