サセックス大学の物理学者による新しい研究により、液体エレクトロニクスという新しい技術分野が「著しく進歩」し、印刷エレクトロニクス、装着型ヘルスモニター、さらにはバッテリーへの応用が期待できる機能性と持続性が強化されることになります。
サセックス大学の研究者らは、『ACS Nano』誌に発表した論文で、エマルション液滴をグラフェンなどの2次元材料で包むこれまでの研究成果を基に、コーティングを原子レベルの薄さのナノシート層にまで薄くすることに成功した。その結果、これまでに報告された中で最も負荷の低いグラフェンネットワークである電気伝導性液体エマルション（わずか0.001 vol％）を作成することに成功した。
つまり、身体能力や健康をモニターするための歪みセンサー、エマルション液滴から印刷した電子デバイス、さらにはより効率的で長寿命の電気自動車用バッテリーなど、その後の液体電子技術は、液滴をコーティングするグラフェンやその他の2次元ナノシートが少なくて済むため、より安価で持続可能なものになるということだ。
これは、グラフェンで包む液滴を制御する方法を発見したためで、用途に応じたエマルションを設計することが可能になります。
サセックス大学数物科学研究科の材料物理学研究員で、この論文の主執筆者であるSean Ogilvie博士は、この開発の背景にある科学について次のように説明しています。「私たちは、ナノシート分散液の表面積を利用して、超薄膜でエマルション液滴を安定化させるプロセスを開発しました。
「このエマルジョンの調整能力により、あらゆる液滴に2次元材料を巻き付け、その電子特性を利用することができます。このエマルジョンインクでは、従来の機能性インクの印刷を妨げるコーヒーリング効果なしに液滴を堆積できることを発見し、印刷したトランジスタやその他の電子デバイスのための単一液滴膜を実現できる可能性があります」。
「例えば、シリコーンなどの軟質ポリマーを、低いグラフェン負荷で感度が向上するウェアラブル歪みセンサー用にラッピングしたり、エネルギー貯蔵デバイスの堅牢性を高めるために電池電極材料のエマルジョンアセンブリを研究したりしています。
サセックス大学の実験物理学教授であるアラン・ダルトンは、サラダドレッシング作りをきっかけに、液体エマルションへのグラフェン添加の可能性を探るようになり、今回の開発がなぜエキサイティングなのかについて説明しています。"液滴のグラフェンコーティングを原子レベルの薄層にすることで、また、あらゆる液体材料でそれが可能になることで、実世界への応用の可能性が大きく開かれます。" この研究開発は、液体エレクトロニクスという科学的に興味深い新興分野を大きく前進させることでしょう。
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