Cette image montre des interactions plasmoniques induites par flash avec des nanofils pour améliorer les nanofils d'argent (Ag NWs). Crédit :KAIST
Les électrodes conductrices transparentes flexibles (FTCE) sont un élément essentiel de l'optoélectronique flexible pour les écrans portables de nouvelle génération, réalité augmentée (RA), et l'Internet des objets (IoT). Les nanofils d'argent (Ag NWs) ont reçu beaucoup d'attention en tant que futurs FTCE en raison de leur grande flexibilité, stabilité matérielle, et la productivité à grande échelle. Malgré ces avantages, Les Ag NW présentent des inconvénients tels qu'une résistance de contact fil-à-fil élevée et une mauvaise adhérence aux substrats, entraînant une forte consommation d'énergie et le délaminage des FTCE.
Une équipe de recherche coréenne dirigée par le professeur Keon Jae Lee du département de science et génie des matériaux du KAIST et le Dr Hong-Jin Park de BSP Inc., a développé des Ag NWs haute performance (résistance de feuille ~ 5 Ω /sq, transmission 90 % à =550 nm) avec une forte adhérence sur plastique (énergie interfaciale de 30,7 J m-2) en utilisant des interactions flash lumière-matériau.
Le large spectre ultraviolet (UV) d'une lumière flash permet le chauffage localisé aux jonctions des nanofils (NWs), ce qui se traduit par le soudage rapide et complet des Ag NWs. Par conséquent, les Ag NW présentent une conductivité six fois plus élevée que celle des NW vierges. En outre, le proche infrarouge (NIR) de la lampe flash a fait fondre l'interface entre les Ag NWs et un substrat de polyéthylène téréphtalate (PET), augmentant considérablement la force d'adhérence de l'Ag NW au PET de 310 %.
Le professeur Lee a dit, "L'interaction de la lumière avec les nanomatériaux est un domaine important pour l'électronique flexible future car elle peut surmonter la limite thermique des plastiques, et nous développons actuellement nos recherches sur les interactions lumière-inorganique. »
Les Ag NW sur un film de polyéthylène téréphtalate (PET) après le processus thermique plasmonique induit par flash. Crédit :KAIST
Pendant ce temps, BSP inc., une entreprise de fabrication de laser et un collaborateur de ce travail, a lancé un nouvel équipement de lampe flash pour des applications flexibles basé sur les recherches du professeur Lee.
Les résultats de ce travail intitulé "Flash-Induced Self-Limited Plasmonic Welding of Ag NW Network for Transparent Flexible Energy Harvester (DOI:10.1002/adma.201603473) ont été publiés dans le 2 février Numéro 2017 de Matériaux avancés comme article de couverture.
Le professeur Lee a également contribué à une critique invitée dans le même journal du numéro en ligne du 3 avril 2017, "Interaction laser-matériau pour des applications flexibles, " donnant un aperçu des avancées récentes dans les interactions de la lumière avec les nanomatériaux flexibles.
