Panel dotykowy z grafenu

fot. Byung Hee Hong, SKKU

Naukowcy wytworzyli pierwszy na świecie panel dotykowy o imponującej przekątnej 30 cali, którego najważniejszą częścią jest atomowej grubości warstwa węgla, czyli grafen. Nowy panel dotykowy w masowej produkcji powinien być zdecydowanie tańszy, od dziś oferowanych odpowiedników, donosi "Nature Nanotechnology".

Choć urządzenia z dotykowym ekranem od dość dawna są dostępne na rynku, to jednak w minionych 12 miesiącach idea dotykowego ekranu w urządzeniu przenośnym (np. komputerze) z awangardowego rozwiązania stała się niemal standardem. Mało kto zdaje sobie sprawę, iż wraz z kolejnym milionem sprzedanych dotykowych telefonów czy komputerów maleją ograniczone zasoby tlenków indu i cyny (ITO) oraz wzrasta cena tych niezbędnych do produkcji paneli dotykowych komponentów.

By uniknąć problemów podobnych do tych związanych z przemysłem naftowym, naukowcy od lat starali się opracować nowe, nanotechnologiczne rozwiązania, dzięki którym można byłoby produkować panele dotykowego z innych materiałów.

Jednym z wiodących kandydatów, który miał zastąpić ITO był grafen, czyli materiał będący atomowej grubości płaszczyzną utworzoną wyłącznie z atomów węgla.

Naukowcy z Sungkyunkwan University (Korea) opracowali jako pierwsi na świecie metodę produkcji paneli dotykowych o ogromnej przekątnej 76 centymetrów, których najważniejszym elementem (elektrodą) jest modyfikowany kwasem azotowym całkowicie przezroczysty grafen.

Pierwszym etapem produkcji nanotechnologicznego dotykowego ekranu było wytworzenie na powierzchni miedzianej folii atomowej grubości warstwy węgla (grafenu) o przekątnej 30 cali za pomocą techniki osadzania z pary (CVD).Następnie, stosując stary rzemieślniczy trik - prasę rolkową - naukowcy połączyli warstwę grafenu z odpowiednio dużą polimerową folią transferową, po czym usunęli chemicznie folię miedzianą. W ten sposób odseparowano grafen od nośnika, na którym został on wytworzony. Ostatnim etapem było ponowne przepuszczenie polimerowej folii z "przyklejoną" warstwą grafenu przez prasę wraz z materiałem (grubszą folią PET), na którym ostatecznie miał zostać osadzony grafen, tworząc elektrodę panelu dotykowego. Etap ten prowadzony był w podwyższonej temperaturze, by ułatwić odklejenie się grafenu od folii transferowej i przyklejenie do grubszej folii PET.

Tak przygotowany przezroczysty grafenowy element naukowcy połączyli z pozostałymi komponentami ogromnego panelu dotykowego.

Według badaczy, nowo opracowana technologia niemal natychmiast może być przejęta przez przemysł elektroniczny, umożliwiając na masową skalę produkcję tanich i bardzo trwałych paneli dotykowych na bazie grafenu. Użycie atomowej grubości warstwy węgla zamiast ITO w dotykowych urządzeniach elektronicznych powinno znacząco obniżyć ich koszt produkcji, a tym samym i cenę. KLG

PAP - Nauka w Polsce