Дагестанские ученые создали серебряные чернила для печати электронных схем

Тонкие серебряные электроды, напечатанные новыми чернилами на полимерной плёнке, показали практически такую же проводимость, как и у "кускового" серебра.

Это не первый пример проводящих ток чернил, в том числе и подобных составов на базе серебра. Сочетание аммиака и серебра при изготовлении чернил придумали еще в 19 веке. Ранее серебряные чернила могли содержать около половины непрореагированного серебра, поэтому часть серебра оставалась не использованной. При реакции образовывались серебро и летучие компоненты. По этой причине печать серебряными чернилами обходилась очень дорого. Заслуга дагестанских ученых в том, что они впервые смогли использовать серебро в чернилах в полном объеме.

Старший научный сотрудник АЦКП Наби Шахбанов и его коллеги из Дагестанского научного центра Российской академии наук разработали и испытали проводящие чернила для печати гибкой электроники на полимерной, тканевой или бумажной подложке.

Новинка представляет собой раствор ацетата серебра и аммиака. При печати жидкие компоненты быстро испаряются, оставляя на поверхности тонкий металлический слой.

Нанесенные на поверхность диэлектрика серебряные чернила обладают высокой электропроводностью. Серебросодержащая краска обеспечивает хороший контакт с диэлектриком и может наноситься на основу - в виде различных рисунков неограниченной сложности.

Ранее существовавшие серебряные чернила представляли собой коллоидный раствор или взвешенные в растворе микроскопические частицы серебра. Новые серебряные чернила представляют собой прозрачный раствор ацетата серебра и аммиака. Серебро остается в растворе до тех пор, пока он печатается на основу. После испарения раствора, образующиеся дорожки - становятся электропроводными. Серебросодержащая краска быстро высыхает и реагирует с основой, что позволяет сразу использовать полученную печатную плату. 

Новые электропроводящие серебряные чернила, имеют мельчайшие частицы наноразмерного диапазона, которые не превышают размер 100 нанометров и отличаются на порядок от частиц обычных серебросодержащих красок. 

Малая вязкость серебряных чернил, позволяет применять их для распыления аэрографом на большие области или в технологии нанесения струйной печати. Для изготовления серебряных чернил на основе мельчайших частиц, требуется меньше времени – всего несколько минут, а на изготовление обычных серебросодержащих красок – несколько часов. 

Новые серебряные чернила, имеют еще одно очень важное ключевое преимущество – низкую температуру обработки. Обычные серебросодержащие краски для достижения объемной проводимости, нагревают - путем отжига. Обычная температура отжига для серебряных чернил - на основе мельчайших наночастиц, является слишком высокой для недорогой бумаги и пластмасс. Новые реакционные серебряные чернила, начинают демонстрировать свою электрическую проводимость, после отжига уже при температуре 90 градусов по Цельсию.