Recherches publiées dans les revues Matériaux Aujourd'hui Communications et Rapports scientifiques a décrit comment les nanofils d'argent s'avèrent être le matériau idéal pour les flexibles, technologies à écran tactile tout en explorant la manière dont le matériau peut être manipulé pour ajuster ses performances à d'autres applications. Actuellement, les appareils à écran tactile reposent principalement sur des électrodes en oxyde d'indium et d'étain (ITO), un matériau dont l'approvisionnement est coûteux, coûteux à traiter et très fragile.
Une équipe de l'Université de Surrey, dirigé par le professeur Alan Dalton et en collaboration avec M-SOLV Ltd, un fabricant de capteurs tactiles basé à Oxford, se sont tournés vers des matériaux alternatifs pour surmonter les défis de l'ITO, qui souffre de l'incertitude de l'approvisionnement. Les matériaux alternatifs étudiés en remplacement de l'ITO incluent le graphène, nanotubes de carbone et films de nanofils métalliques aléatoires. Cette étude a montré comment les films de nanofils d'argent sont devenus le concurrent le plus puissant, en raison de transmittances et de conductivités qui peuvent égaler et facilement dépasser celles de l'ITO. Il s'agit d'un matériau composé de fils plus de mille fois plus fins qu'un cheveu humain, qui forment un réseau conducteur interconnecté.
Matthieu Grand, le premier auteur de la recherche publiée dans Rapports scientifiques décrit l'importance de ces derniers résultats. "Notre recherche n'a pas seulement identifié les nanofils d'argent comme un matériau de remplacement viable pour les écrans tactiles, mais est allé plus loin en montrant comment un processus appelé « ultrasonication » peut nous permettre d'adapter les capacités de performance. En appliquant une énergie sonore à haute fréquence au matériau, nous pouvons manipuler la longueur des "tiges" nanométriques d'argent. Cela nous permet de régler la transparence ou la conductivité de nos films, ce qui est vital pour optimiser ces matériaux pour les technologies futures telles que les cellules solaires flexibles et les écrans électroniques enroulables. »
Dans un article publié le mois dernier dans Matériaux Aujourd'hui Communications , la même équipe, ont montré comment les nanofils d'argent peuvent être traités à l'aide de la même technique d'ablation laser couramment utilisée pour fabriquer des dispositifs ITO. En utilisant cette technique, l'équipe a produit un capteur multi-touch de cinq pouces pleinement opérationnel, identiques à ceux généralement utilisés dans la technologie des smartphones. Ils ont trouvé qu'il avait des performances comparables à celles basées sur l'ITO, mais qu'il utilisait beaucoup moins d'énergie pour le produire.
"Non seulement ce matériau flexible fonctionne très bien, nous avons montré qu'il s'agit d'une alternative viable à l'ITO dans des dispositifs pratiques, " a conclu le professeur Dalton. " Le fait que nous soyons capables de produire des appareils en utilisant des méthodes similaires à celles actuellement utilisées, mais d'une manière moins énergivore est une étape passionnante vers des gadgets flexibles qui n'ouvrent pas seulement la porte à de nouvelles applications, mais faites-le d'une manière beaucoup plus verte."
Maria Cann, un technologue de M-SOLV et premier auteur de l'article de Materials Today Communications a ajouté "" Nous constatons un grand intérêt de la part de nos clients pour les films de nanofils d'argent en tant que remplacement de l'ITO dans les appareils. Ce travail est une étape vraiment importante pour établir exactement quelles conceptions de capteurs peuvent faire de bons produits à base de nanofils. Le fait que les films de nanofils soient traités par les mêmes techniques laser que l'ITO rend la transition de l'ITO aux nanofils vraiment simple. Il ne faudra pas longtemps avant que nous utilisions tous des nanofils dans nos appareils électroniques. "
L'équipe, maintenant basé à l'Université du Sussex, cherche maintenant à développer l'évolutivité du processus pour le rendre plus viable industriellement. Un facteur limitant est le coût actuel des nanofils d'argent. Financé par Innovate UK et EPSRC, l'équipe collabore avec M-SOLV et un fournisseur de graphène Thomas Swan pour utiliser une combinaison de nanofils et de graphène dans les électrodes afin de réduire considérablement le coût.
