Une électrode hybride transparente et extensible pourrait ouvrir la voie aux écrans flexibles, cellules solaires, et même des dispositifs électroniques montés sur un substrat de courbure tels que des lentilles de contact oculaires souples, par l'équipe de recherche UNIST (Ulsan National Institute of Science and Technology).

Les électrodes transparentes ne sont en elles-mêmes rien de si nouveau - elles ont été largement utilisées dans des choses comme les écrans tactiles, téléviseurs à écran plat, cellules solaires et dispositifs électroluminescents. Actuellement, les électrodes transparentes sont généralement fabriquées à partir d'un matériau connu sous le nom d'oxyde d'indium et d'étain (ITO). Bien qu'il suffise à son travail, c'est cassant, fissuration et perte de fonctionnalité en cas de flexion. Il se dégrade également avec le temps, et est un peu cher en raison des quantités limitées d'indium métallique.

Comme alternative, les réseaux de mNWs distribués aléatoirement ont été considérés comme des candidats prometteurs pour les électrodes transparentes de prochaine génération, en raison de leur faible coût, fabrication à grande vitesse d'électrodes transparentes.

Cependant, le nombre d'inconvénients des réseaux mNW a limité leur intégration dans les appareils commerciaux. Ils ont une faible tension de claquage, résistance de jonction NW-NW généralement élevée, haute résistance de contact entre le réseau et les matériaux actifs, instabilité du matériau et mauvaise adhérence aux substrats en plastique.

ici les scientifiques de l'UNIST, graphène combiné avec des nanofils d'argent pour former un mince, électrode transparente et extensible. La combinaison de nanofils de graphène et d'argent dans un matériau hybride surmonte la faiblesse du matériau individuel.

Le graphène est également bien connu comme un bon candidat pour l'électrode transparente en raison de ses propriétés électriques uniques et de sa grande flexibilité mécanique. Cependant, Les méthodes de synthèse de graphène évolutives pour la commercialisation produisent du graphène de qualité inférieure avec des segments individuels appelés grains, ce qui augmente la résistance électrique aux limites entre ces grains.

Nanofils d'argent, d'autre part, ont une résistance élevée car ils sont orientés au hasard comme un fouillis de cure-dents orientés dans des directions différentes. Dans cette orientation aléatoire, il y a beaucoup de contacts entre les nanofils, résultant en une résistance élevée en raison de la grande résistance de jonction des nanofils. En raison de ces inconvénients, ni l'un ni l'autre n'est bon pour conduire l'électricité, mais une structure hybride, combiné à partir de deux matériaux, est.

Par conséquent, il présente des performances électriques et optiques élevées avec une flexibilité mécanique et une extensibilité pour l'électronique flexible. L'électrode transparente hybride aurait une faible "résistance de feuille" tout en préservant une transmittance élevée. Il n'y a presque aucun changement dans sa résistance lorsqu'il est plié et plié là où ITO est plié, sa résistance augmente considérablement. De plus, le matériau hybride aurait une faible "résistance de feuille" tout en préservant des propriétés électriques et optiques fiables contre les conditions d'oxydation thermique

La structure hybride graphène-mNW développée par l'équipe de recherche, en tant que nouvelle classe de telles électrodes, pourrait bientôt trouver une utilisation dans une variété d'autres applications. L'équipe de recherche a démontré des dispositifs à diodes électroluminescentes inorganiques (ILDED) montés sur une lentille de contact oculaire souple en utilisant le transparent, interconnexions extensibles des électrodes hybrides comme exemple d'application.

En tant qu'étude in vivo, cette lentille de contact a été portée par un œil de lapin vivant pendant cinq heures et aucun comportement anormal, tels que les yeux injectés de sang ou le frottement du contour des yeux, du lapin vivant avait été observée.

Porter des lentilles de contact oculaires, prise de vue et numérisation, n'est plus une scène de film de science-fiction.

Parc Jang-Ung, professeur de l'École des nano-biosciences et du génie chimique, UNIST, a mené l'effort.

"Nous pensons que l'hybridation entre les nanomatériaux bidimensionnels et unidimensionnels présente une stratégie prometteuse vers la flexibilité, appareils électroniques portables et biocapteurs implantables, et indiquer la promesse substantielle de l'électronique future, " a déclaré le professeur Park.