Preparation of Solid Silver Nanoparticles for Inkjet Printed Flexible Electronics with High Conductivity

Elektronik fleksibel, juga dikenal sebagai elektronik yang dapat dicetak/organik, mewakili teknologi untuk membangun sirkuit elektronik dengan memasukkan perangkat elektronik ke dalam substrat yang fleksibel. Bahan organik polimer dan bahan anorganik adalah dua jenis bahan yang diadopsi dalam elektronik fleksibel.

Keunggulan unik teknologi inkjet adalah teknologi ini menyediakan proses pembuatan pola aditif secara digital, non-kontak, dan tanpa masker yang dapat digunakan untuk menyimpan dan membuat pola rentang bahan yang sangat luas. Keuntungan lain dari teknologi ini mencakup biaya rendah, penghematan bahan, dan skalabilitas untuk manufaktur di area yang luas. Fitur-fitur ini menjadikan teknik pencetakan inkjet sangat cocok untuk mencetak jalur dan pola konduktif ke berbagai media yang fleksibel dalam pembuatan sirkuit atau perangkat elektronik.

Salah satu komponen terpenting dalam pencetakan inkjet elektronik fleksibel adalah bahan konduktif. Elektronik fleksibel, juga dikenal sebagai elektronik yang dapat dicetak/organik, mewakili teknologi untuk membangun sirkuit elektronik dengan memasukkan perangkat elektronik ke dalam substrat yang fleksibel. Bahan organik polimer dan bahan anorganik adalah dua jenis bahan yang diadopsi dalam elektronik fleksibel.

Suspensi logam NP dianggap sebagai bahan cetak inkjet kandidat yang paling menjanjikan. Bahan konduktif telah dipelajari, seperti polimer konduktif, karbon, graphene, senyawa organo-logam, prekursor logam dan metal NPs. Sebagian besar tinta konduktif metal NPs didasarkan pada silver NPs karena perak curah menunjukkan resistivitas terendah di antara semua elemen logam. Suspensi metal NPs dianggap sebagai bahan cetak inkjet kandidat yang paling menjanjikan, perak juga lebih murah dibandingkan emas, dan tidak seperti tembaga, kontrol yang cermat terhadap kandungan oksigen di atmosfer.

Dalam studi ini, reaksi dilakukan dalam media larutan, dan silver NPs dapat dikumpulkan dengan mudah melalui pengeringan tanpa sentrifugasi. Selain itu, silver NPs dapat disimpan dalam bentuk padat tanpa degenerasi atau oksidasi dalam jangka waktu lama. Untuk mencetak pola konduktif perak, tinta silver NPs dengan kandungan padat berbeda dapat dibuat secara sederhana dan cepat dengan mendispersikan bubuk silver NPs dalam jumlah berbeda ke dalam air deionisasi dalam jumlah tertentu.

Ketika tinta perak dengan tegangan permukaan dan kekentalan yang sesuai, disesuaikan dengan menambahkan etilen glikol (EG), disuntikkan ke dalam kartrid tinta, tinta tersebut dapat dicetak langsung ke media fleksibel dengan printer inkjet warna umum, yang berbiaya rendah (kurang dari tiga ratus dolar) dan mudah dioperasikan.  Selain itu, penelitian ini menunjukkan bahwa pola konduktif tinggi yang dicetak pada kertas dan PET dalam kondisi ruangan memberikan metode yang efisien untuk pembuatan perangkat elektronik yang fleksibel. Tinta ini berhasil dicetak pada kertas dan media PET menggunakan printer warna umum