Лазерный мир

Сфокусированный лазерный луч с длиной волны 405 нм создает структуры для проведения наведенной лазером графеновой пены на полиимиде, потенциально позволяя записывать гибкие схемы.

Ученые из Университета Райса и Национальной лаборатории Ок-Риджа использовали небольшой лазер, установленный на сканирующем электронном микроскопе, для формирования точек и следов проводящего графена на полимере. Tour Group / Университет Райса

Ученые из Университета Райса (Хьюстон, Техас), Университета Теннесси, Ноксвилла (UT Knoxville) и Национальной лаборатории Ок-Риджа (ORNL) используют сфокусированный видимый лазерный луч для создания микроскопических структур графена, индуцированного лазером (LIG), на полимере (1). Лаборатории химика  Джеймса Тура, который в 2014 году открыл оригинальный метод превращения обычного полимера в графен, и ученый по материалам из Теннесси / ORNL Филип Рэк (Philip Rack) обнаружили, что ученые теперь могут наблюдать форму проводящего материала, так как он делает небольшие следы LIG (который принимает форму пены графена) в сканирующем электронном микроскопе (SEM).Измененный процесс использует длину волны 405 нм для создания LIG с характеристиками, более чем на 60% меньшими, чем у макро процемма, и почти в 10 раз меньшими, чем обычно достигаемые ранее использовавшимся инфракрасным лазером. По словам Тура, лазеры с более низким энергопотреблением также удешевляют процесс. Процесс может привести к более широкому коммерческому производству гибкой электроники и датчиков.«Ключом к применению электроники является создание меньших структур, чтобы можно было иметь более высокую плотность или большее количество устройств на единицу площади», — отмечает Тур. Чтобы доказать эту концепцию, лаборатория сделала гибкие датчики влажности, которые невидимы невооруженным глазом и изготовлены из полиимида, коммерческого полимера. Устройства могли воспринимать дыхание человека с временем отклика 250 мс. Лазер, установленный на SEM, сжигает только верхние 5 мкм полимера, а графеновые характеристики составляют всего 12 мкм.

Тур, чья группа недавно представила флэш-графен для быстрого превращения мусора и пищевых отходов в графен, говорит, что новый процесс LIG предлагает новый путь для записи электронных схем в гибкие подложки, такие как одежда.

«В то время как процесс вспышки будет производить тонны графена, процесс LIG позволит напрямую синтезировать графен для точного применения электроники на поверхностях», — говорит Тур.

Джон Уоллес

Источник: https://www.laserfocusworld.com/lasers-sources/article/14168050/laserinduced-graphene-written-by-blue-laser-could-be-basis-for-flexible-electronics