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利用氧化铝和氧化锌,使导电塑料透光率大幅提升!
2020年07月13日 发布 分类:技术前沿 点击量:229
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据外媒报道,由于传统塑料的导电性能非常差,所以它们经常会被拿来绝缘用,这使得其成为电线和电路板等材料设备的屏蔽材料。但科学家们一直希望通过添加其他材料来改变这一局面,即赋予塑料导电性能。现在,一个研究小组提出了一种很有前途的可能性,希望可将其以用于大型触摸屏或可安装在窗户上的太阳能电池。

导电塑料透光率提升 

据悉,这种新材料由密歇根大学的电气和计算机工程师在该领域早期工作的基础上开发出来的,项目负责人、密歇根大学电子工程与计算机科学教授Jay Guo说:“我们找到了一种方法,使涂层具备了高透明度、高导电性和良好相容性等优点。”该团队之前已经演示了如何在塑料板上添加一层非常细的银来使其导电,然而这样做需要一些代价,其将透光率降低了约10%。

提高塑料透光性的方法关键在于涂上抗反射涂层,但这些涂层通常不具有导电性能。对此,研究人员认为,如果通过构建三层防反射表面,使导电金属层夹在两种“介电”材料之间,这样介电材料就能同时减少了塑料层和金属层的反射,使电导率和透明度达到一个平衡,光能轻易通过。

最终研究人员选择了氧化铝和氧化锌作为介电材料。在最靠近光源的一层,是反射光少于塑料表面的氧化铝层。接着光进入银和少量铜组成的纳米金属层(6.5纳米),最后在氧化锌层的引导下进入塑料表面。虽然部分光仍然会在塑料-空气界面被反射回来,但总体的透光率(88.4%)已优于纯塑料的透光率(88.1%)。

介电层-金属-介电层导体 

涂覆介电层-金属层-介电层(DMD)的透明基底(a);裸基底(b)。

从理论结果来看,研究人员预计其他科学家将能够设计出类似的夹层式柔性、高度透明的导体,与塑料相比,这种导体允许更多的光通过。同样参与了这项研究、来自南京理工大学的访问学者Dong Liu说:“我们的成果告诉人们,介电层-金属-介电层导体究竟能达到怎样的透明度,以及逐步达到高透光率的方法。”

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