一个国际科学家团队正在开发一种可上墨的纳米材料，他们说有朝一日可以将这种材料用作喷涂电子元件，用于超薄、轻便和可弯曲的显示器和设备。

该团队表示，由于其多功能性和纳米技术的最新进展，这种名为氧化锌的材料可以被纳入未来技术的许多组件中，包括手机和计算机。

RMIT大学副教授EnricoDellaGaspera和JoelvanEmbden博士带领全球专家团队在《化学评论》杂志上对氧化锌纳米晶体的生产策略、能力和潜在应用进行了综述。

意大利帕多瓦大学的SilviaGross教授和美国马萨诸塞大学阿默斯特分校的KevinKittilstved副教授为共同作者。

RMIT科学学院的DellaGaspera说：“纳米技术的进步使我们能够通过使其变得超小并具有明确的特征来极大地改善和调整氧化锌的特性和性能。”

同样来自RMIT科学学院的vanEmbden说：“现在可以通过在纳米尺度上对其尺寸、形状和化学成分进行特殊控制来制备微小而多用途的氧化锌颗粒。”

“这一切都导致在光学、电子、能源、传感技术甚至微生物净化等无数应用中精确控制所产生的特性。”

天空是喷涂电子产品的极限

氧化锌纳米晶体可以配制成墨水并沉积为超薄涂层。该过程类似于喷墨打印或喷枪绘画，但涂层比传统油漆层薄数百至数千倍。

DellaGaspera说：“这些涂层可以制成对可见光高度透明，而且还具有高度导电性——这是制造触摸屏显示器所需的两个基本特性。”

该团队表示，纳米晶体还可以在低温下沉积，从而在塑料等柔性基材上形成涂层，这些基材具有弹性，可以弯曲和弯曲。

该团队准备与业界合作，探索使用他们的技术制造这些纳米材料涂层的潜在应用。

什么是氧化锌，如何使用?

锌是地壳中含量丰富的元素，比许多其他技术相关金属(包括锡、镍、铅、钨、铜和铬)更丰富。

“锌价格便宜，已经广泛应用于各行各业，全球年产量达数百万吨，”vanEmbden说。

氧化锌是一种经过广泛研究的材料，最初的科学研究始于20世纪初。

“由于半导体行业的进步，氧化锌在1970年代和80年代引起了广泛关注。随着纳米技术的出现以及合成和分析技术的进步，氧化锌已迅速崛起为最重要的材料之一。世纪，”DellaGaspera说。

氧化锌也是安全的、具有生物相容性的，并且已经存在于防晒霜和化妆品等产品中。

除了可弯曲的电子产品之外，可以使用氧化锌纳米晶体的潜在应用包括：

自清洁涂料

抗菌剂和抗真菌剂

检测紫外线辐射的传感器

太阳能电池和发光器件(LED)中的电子元件

晶体管，是控制电信号的微型元件，是现代电子产品的基础

可用于检测住宅、工业和环境应用中的有害气体的传感器。

下一步

DellaGaspera说，将团队的方法从实验室扩展到工业环境需要与合适的合作伙伴合作。

“可扩展性对所有类型的纳米材料都是一个挑战，包括氧化锌，”他说。

“能够重现我们在实验室中达到的相同条件，但反应要大得多，这既需要适应所使用的化学类型，也需要在反应装置中进行工程创新。”

除了这些可扩展性挑战外，该团队还需要解决纳米晶体涂层与依赖于更复杂物理沉积的工业基准相比在导电性方面的不足。纳米晶体涂层的固有结构具有更大的柔韧性，但限制了涂层有效导电的能力。

“我们和世界各地的其他科学家正在努力应对这些挑战，并且正在取得良好进展，”DellaGaspera说。

他看到了与其他组织和行业合作伙伴合作应对此类挑战的绝佳机会。

“我相信，通过正确的合作伙伴关系，这些挑战是可以解决的，”DellaGaspera说。

近年来，RMIT团队为其他关于氧化锌纳米晶体的同行评审研究做出了贡献，包括：

以前所未有的方式控制纳米晶体的大小和化学成分

一种提高低温下涂层导电性的创新方法

使用纳米晶体作为抗菌剂和抗真菌剂。