韩国蔚山科技大学《ACS AMI》:石墨烯防粘层,用于金属电极向柔性电子的有效剥离和转移

当石墨烯抗粘层(AAL)插入金属和任意施主衬底之间的界面时,石墨烯的弱平面范德华力可以有效地减弱界面相互作用,从而能够有效地从金属电极上释放金属电极供体底物。具有石墨烯AAL的柔性嵌入式金属电极表现出优异的导电性,机械耐久性,耐化学药品性,以及在柔性加热器应用中的出色性能。这项研究为制造高性能和超柔性嵌入式金属电极提供了一种有效的策略,该电极可用于功能强大的柔性电子领域。

1、成果简介

由于其卓越的理化特性,石墨烯已在众多科学和工业应用中展现出了空前的潜力。本文,韩国蔚山科技大学Gyujeong Jeong等研究人员在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊发表名为“Graphene Antiadhesion Layer for the Effective Peel-and-Pick Transfer of Metallic Electrodes toward Flexible Electronics”的论文,研究利用其赋予独特阻隔功能的化学惰性表面,展示了用于实现目标材料从供体基材剥离和拾取转移过程的抗粘单层石墨烯薄膜。

当石墨烯抗粘层(AAL)插入金属和任意施主衬底之间的界面时,石墨烯的弱平面范德华力可以有效地减弱界面相互作用,从而能够有效地从金属电极上释放金属电极供体底物。具有石墨烯AAL的柔性嵌入式金属电极表现出优异的导电性,机械耐久性,耐化学药品性,以及在柔性加热器应用中的出色性能。这项研究为制造高性能和超柔性嵌入式金属电极提供了一种有效的策略,该电极可用于功能强大的柔性电子领域。

2、图文导读

韩国蔚山科技大学《ACS AMI》:石墨烯防粘层,用于金属电极向柔性电子的有效剥离和转移

图1.石墨烯AAL添加了MGEP的制造过程示意图。

韩国蔚山科技大学《ACS AMI》:石墨烯防粘层,用于金属电极向柔性电子的有效剥离和转移

图2.不使用石墨烯AAL和使用石墨烯AAL时MGEP的收率。

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图3. MGEP与各种类型金属的表面形貌和附着力。

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图4.通过纳米划痕测量和DFT计算评估石墨烯AAL的减弱作用。

韩国蔚山科技大学《ACS AMI》:石墨烯防粘层,用于金属电极向柔性电子的有效剥离和转移

图5.添加了MGEP的基于石墨烯AAL的柔性加热器的性能。

3、小结

本文证明了石墨烯可以在多种金属的剥离和拾取转移过程中用作有效的防粘屏障膜。石墨烯夹层显着减轻了金属与基板之间的相互作用,并使嵌入的金属电极能够从供体基板上以高保真度传输。通过对实验结果的综合分析,结合DFT计算,验证了石墨烯层对界面相互作用的弱化作用。此外,在剥离和拾取过程之后转移到嵌入式金属电极上的石墨烯AAL进一步提高了MGEP的电导率和耐化学性。提出的添加了石墨烯AAL的MGEP的实用功能已在柔性透明加热器设备中得到了成功展示,该设备表现出出色的性能和操作稳定性。此外,在石墨烯AAL辅助剥离和拾取转移方法中,使用具有最小结构缺陷(例如晶界,皱纹和空位)的高质量石墨烯薄膜可以进一步提高MGEP的拾取率。例如,作为石墨烯AAL的单晶,高质量,无晶界的石墨烯有望更有效地削弱金属与衬底之间的界面相互作用。这项工作提供了一个有效的策略,通过一个简单的剥离和挑选转移过程实现高品质的嵌入式金属电极,将有可能涵盖广泛的实际应用在高性能柔性电子行业。

文献:

韩国蔚山科技大学《ACS AMI》:石墨烯防粘层,用于金属电极向柔性电子的有效剥离和转移

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