Ученые из Университета Линчёпинга (Швеция) представили инновационный, более экологически безопасный метод создания проводящих чернил для применения в органической электронике, такой как искусственные нейроны, солнечные батареи и мягкие сенсоры. Результаты исследования, опубликованные в Nature Communications, открывают перспективы для будущих устойчивых технологий.
Органическая электроника становится альтернативой и, в некоторых случаях, заменой традиционной электронике на основе кремния. Из-за простоты производства, высокой гибкости и низкого веса, а также электрических свойств, характерных для традиционных полупроводников, она находит применение в цифровых дисплеях, энергосберегающих устройствах, солнечных батареях, сенсорах и гибких имплантатах.
Органическая электроника создается из полупроводящих пластиков, известных как конъюгированные полимеры. Однако для обработки этих полимеров часто используются экологически вредные, токсичные и горючие растворители. Это ограничивает коммерческое и устойчивое применение органической электроники.
Исследователи из Университета Линчёпинга представили новый устойчивый метод обработки этих полимеров с использованием воды. Помимо более устойчивых свойств, новые чернила также обладают высокой проводимостью.
"Наше исследование представляет собой инновационный подход к обработке конъюгированных полимеров с использованием безопасных растворителей, таких как вода. Этот метод, называемый электронным переносом в основное состояние, помогает избежать проблем использования опасных химикатов и приводит к улучшению свойств материалов и производительности устройств", - говорит Симоне Фабиано, старший преподаватель Лаборатории органической электроники.
При использовании новых проводящих чернил в качестве транспортного слоя в органических солнечных батареях исследователи обнаружили, что как стабильность, так и эффективность оказались выше, чем у традиционных материалов. Они также использовали чернило для создания электрохимических транзисторов и искусственных нейронов, продемонстрировав рабочие частоты, сравнимые с биологическими нейронами.
"Я уверен, что эти результаты окажут трансформационное воздействие на область органической электроники. Позволяя обработку органических полупроводников из экологически чистых растворителей, таких как вода, мы можем массово производить электронные устройства с минимальным воздействием на окружающую среду", - подчеркивает Симоне Фабиано, стипендиат Валленбергской академии.