Stabiele polymere inkt met hoge geleidbaarheid

Elektrisch geleidende polymeren hebben de ontwikkeling mogelijk gemaakt van flexibele en lichtgewicht elektronische componenten zoals organische biosensoren, zonnecellen, lichtemitterende diodes, transistors en batterijen. De elektrische eigenschappen van de geleidende polymeren kunnen worden afgestemd met behulp van een methode die bekend staat als "doping". Bij deze methode worden verschillende doteringsmoleculen aan het polymeer toegevoegd om de eigenschappen ervan te veranderen. Afhankelijk van de doteringsstof kan het gedoteerde polymeer elektriciteit geleiden door de beweging van ofwel negatief geladen elektronen (een n-type geleider) of positief geladen gaten (een p-type geleider).

Tegenwoordig is het meest gebruikte geleidende polymeer de p-type geleider PEDOT:PSS. Het heeft verschillende aantrekkelijke eigenschappen, zoals een hoge elektrische geleidbaarheid, uitstekende omgevingsstabiliteit en vooral commerciële beschikbaarheid als waterige dispersie. Veel elektronische apparaten hebben echter een combinatie van p-types en n-types nodig om te kunnen functioneren. Op dit moment is er geen n-type equivalent voor PEDOT:PSS.

Onderzoekers hebben nu een geleidende n-type polymeerinkt ontwikkeld die stabiel is in lucht en bij hoge temperaturen. De nieuwe polymeerformulering staat bekend als BBL:PEI. De combinatie van PEDOT:PSS en BBL:PEI opent nieuwe mogelijkheden voor de ontwikkeling van stabiele en efficiënte elektronische schakelingen.

Het nieuwe n-type materiaal komt in de vorm van inkt met ethanol als oplosmiddel. De inkt kan worden afgezet door de oplossing eenvoudig op een oppervlak te sproeien, waardoor organische elektronische apparaten gemakkelijker en goedkoper te vervaardigen zijn. Bovendien is de inkt milieuvriendelijker dan veel andere n-type organische geleiders die momenteel in ontwikkeling zijn en die schadelijke oplosmiddelen bevatten.

Grootschalige productie is mogelijk; er moet echter nog worden gewerkt om de inkt aan te passen aan verschillende technologieën.