Maak plastiek meer deursigtig, terwyl dit ook die toevoeging van elektriese geleidingsvermoë

Hulle bied 'n resep om hulp ander navorsers vind die beste balans tussen geleiding en deursigtigheid deur die skep van 'n drie-laag anti-refleksie oppervlak. Die geleidende metaal laag is landgebonde tussen twee "diëlektriese" materiaal wat lig om maklik deurgaan toelaat. Die diëlektrika te verminder die weerspieëling van beide die plastiek en metaal laag tussen hulle.

"Ons het 'n manier om 'n deklaag met 'n hoë deursigtigheid en geleiding, lae waas, 'n uitstekende buigsaamheid, maklik versinsel en 'n groot verenigbaarheid met verskillende oppervlaktes maak," sê Jay Guo, U-M professor in elektriese ingenieurswese en rekenaarwetenskap, wat die werk gelei.

Voorheen, het Guo se span getoon dat dit moontlik was om 'n laag van metaal voeg op 'n vel plastiek te maak dit geleidende, 'n baie dun lagie silwer wat, op sigself, verminder die oordrag van lig deur ongeveer 10%.

Lig transmissie deur plastiek is 'n weinig minder gemaak as deur glas, maar sy deursigtigheid verbeter kan word met anti-refleksie coatings. Guo en sy kollega Dong Liu, 'n besoekende professor by U-M van Nanjing Universiteit van Wetenskap en Tegnologie, het besef dat hulle 'n anti-refleksie laag wat ook geleidende was kon maak.

"Dit is vanselfsprekend aanvaar dat die oordraagbaarheid van die dirigent is laer as dié van die substraat, maar wys ons dat dit nie die geval nie," sê Chengang Ji, eerste outeur van die studie in Nature Communications, wat aan die projek gewerk het as 'n Ph.D. student in elektriese en rekenaaringenieurswese. Ji ontvang sy doktorsgraad aan U-M in 2019.

Die diëlektrika deur die span gekies in hierdie geval is aluminiumoksied en sinkoksied. Aan die kant naaste aan die ligbron, die aluminiumoksied weerspieël minder lig terug na die bron as die plastiek sou oppervlak. kom dan die metaal laag, wat bestaan ​​uit silwer met 'n klein bedrag van koper in dit, net 6,5 nanometer dik, en dan sinkoksied help lei die lig in die plastiek oppervlak. 'N bietjie lig kry nog weerspieël terug waar die plastiek aan die lug aan die teenoorgestelde kant, maar die totale, die lig transmissie is beter as die plastiek alleen. Die oordraagbaarheid is 88,4%, vergeleke met 88,1% vir die plastiek alleen.

Met die teorie resultate, die span verwag dat ander navorsers in staat om soortgelyke toebroodjie-styl buigsaam, hoogs deursigtige dirigente, wat selfs meer lig deur as die plastiek alleen laat ontwerp sal wees.

"Ons vertel mense hoe deursigtig n diëlektriese-metaal-diëlektriese kon dirigent wees, vir 'n teiken elektriese geleiding. Ons hulle ook vertel hoe om hierdie hoë oordraagbaarheid stap-vir-stap te bereik," sê Liu.

Die truuks is die keuse van die regte diëlektrika en dan uitzoeken die reg dikte vir elke aan die weerspieëling van die dun metaal onderdruk. In die algemeen, moet die materiaal tussen die plastiek en metaal 'n hoër brekingsindeks het, terwyl die materiaal naaste aan die vertoning of ligbron n laer brekingsindeks moet hê.

Guo is die voortsetting van die tegnologie vorentoe te beweeg, saam aan 'n projek wat deursigtig geleiers in sonselle gebruik vir die bevestiging op vensters. Dit kan infrarooi lig absorbeer en skakel dit om na elektrisiteit terwyl die verlaat van die sigbare spektrum na die kamer op te kikker. Hy stel ook groot paneel interaktiewe uitstallings en motor windskerms dat ys kan smelt die pad agter vensters kan.

bron: University of Michigan. "Making plastic more transparent while also adding electrical conductivity." ScienceDaily. ScienceDaily, 6 July 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/07/200706140903.htm>.