سنتز نانو ذرات مس برای تهیه جوهر چاپ و ساخت یک مدار الکترونیکی انعطاف پذیر

در این پژوهش، پارامترهای مؤثر بر سنتز نانو ذرات مس به روش شیمیایی بهینه سازی شد و با استفاده از نانو ذرات سنتز شده، یک الگوی رسانای الکتریکی انعطاف پذیر ساخته شد. مواد اولیه مورداستفاده شامل سولفات مس پنج آبه (cuso4.5h2o) به عنوان منبع یون مس، پلی وینیل پیرولیدون به عنوان عامل پایدار کننده سطحی و اسکوربیک اسید (c6h8o6) به عنوان عامل کاهنده بود. چهار پارامتر تأثیرگذار در واکنش کاهش(احیا) به صورت مقدار ph واکنش، دما، نسبت وزنی ماده پایدارکننده به نمک مس و نسبت مولی ماده کاهنده به نمک مس توسط آزمایش های آماری تاگوچی، به منظور بررسی اثر متغیرهای سنتز بر شرایط بهینه و تحقق بخشیدن به کوچک ترین متوسط اندازه ذره مورد بررسی قرار گرفت و هرکدام در سه سطح در نظر گرفته شد. از آنالیز واریانس نیز برای دست یابی به کمترین متوسط اندازه ذرات استفاده شد. همچنین مطالعات ساختاری، ریخت شناسی، ابعادی و پراکندگی ابعادی نانو ذرات سنتز شده به ترتیب از طریق آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان (fe-sem) و آنالیز پراکندگی دینامیکی نور (dls) مورد بررسی قرار گرفت. شرایط بهینه برای واکنش کاهش به صورت مقدار ph واکنش برابر 7، دمای واکنش℃80، نسبت وزنی پلی وینیل پیرولیدون به سولفات مس برابر 4 و نسبت مولی اسکوربیک اسید به سولفات مس برابر 11 تعیین شد. در شرایط یاد شده نتیجه مورد انتظار 68/25 نانومتر به دست آمد و نتایج fe-sem حاصل از آزمایش در شرایط بهینه نیز نانو ذراتی با اندازه 31 نانومتر را نشان داد. همچنین مقدار phواکنش با درصد مشارکت 43/84% به عنوان مؤثرترین پارامتر انتخاب شد. در بخش دوم پژوهش با استفاده از نانو ذرات مس، اپوکسی و اتانول خمیر مس ساخته و روی زیرلایه انعطاف پذیر از جنس pet اعمال شد. مشخص شد مقاومت الگوی انعطاف پذیر فقط حدود 12 برابر بزرگ تر از مقاومت مس در حالت بالک است که نتیجه بسیار رضایت بخشی در زمینه چاپ تجهیزات الکترونیکی انعطاف پذیر می باشد. همچنین لایه چاپ شده بدون استفاده از فعال سازی سطح پلیمر با استفاده از پلاسما، نور فرابنفش و غیره، اتصال قابل قبولی به بستر pet داشت.