قلم حاوي جوهر نانوذره‌اي براي ترسيم مدارها

دو استاد از دانشگاه ايلينويز جوهر رسانايي توليد كرده‌اند که مي‌تواند در قلم‌هاي سرغلتکي مرسوم براي ترسيم دستي مدارها بر روي کاغذ و ساير مواد متخلخل استفاده شود. جنيفر لويس، جنيفر برنهارد و همکارانشان توضيح مي‌دهند که چطور آنها قادر به ساخت نوعي جوهر از نانوذرات نقره شده‌اند که مادامي که در داخل قلم است، به صورت مايع باقي مي‌ماند ولي به محض استفاده مانند جوهر معمولي خشک مي‌شود. اين قلم در ترسيم يک صفحه نمايش LCD واقعي و يک آنتن مورد استفاده واقع شد.

مهندسان قلمي با جوهر نقره‌اي رسانا درست کرده‌اند که مي‌تواند براي نوشتن مستقيم مدارهاي الکتريکي و اتصالات روي کاغذ يا ساير سطوح استفاده شود.

گروه مذکور براي ساخت اين جوهر، نانوذرات نقره را با احياء محلول نيترات نقره بهمراه يک اسيد، که براي ممانعت از بزرگ شدن اندازه ذرات استفاده شد، توليد کرد. بعد از آن، اسيد زدوده شد و چسبندگي جوهر با استفاده از سلولز هيدروکسي اتيل بهبود داده شد تا سازگاري مناسب ايجاد شود. محصول ايجاد شده يک نوع فلز مايع است که بهنگام تماس خشک مي‌شود و مي‌تواند براي ايجاد رسانش الکتريکي هم استفاده شود و به‌همين خاطر در خلق يک مدار قابليت دارد.

تاکنون، پژوهش زيادي بر روي چاپ مدارات بر روي مواد غيراستاندارد، مانند کاغذ، با استفاده از چاپگرهاي جوهرجتي يا حتي رنگ پاش انجام شده است. اين پژوهش جديد اجازه خواهد داد که مدارها به صورت سريع‌تر و ارازن‌تر، يا حتي در حين حرکت، به‌طوريکه نياز به هيچ سخت‌افزار ديگري نباشد، ترسيم شوند.
 

اين يک آرايه انعطاف‌پذير از LEDهايي است که روي يک کاغذ قرار گرفته‌اند. خطوط نقره‌اي ترسم شده با دست تشکيل اتصالات بين LED‌ها را مي‌دهند.

چنين افزاره کم‌قيمتي مي‌تواند بازاري براي مدارهاي دورانداختني يا حتي باتري‌هاي فوق ارزان ايجاد کند. دليل اينکه در اين مطالعه از کاغذ استفاده شده است، اين است که کاغذ مناسب‌ترين ماده غيراستاندارد براي چاپ مدار است زيرا دسترسي به آن آسان، قيمتش کم و توانايي آن براي خم شدن و شکل دهي بالاست و نيز اين حقيقت که تجزيه‌پذير زيستي است.

لويس متذکر شد که کاغذ استفاده شده در اين مطالعه بعد از تست شدن مورد خمش قرار گرفت تا چگونگي پايداري مدار مشاهده شود.

اين پژوهشگران جزئيات نتايج كار تحقيقاتي خود را در مجله‌ي Advanced Materials منتشر كرده‌اند