日本研究人员发现纤维素纳米纤维能使印刷颗粒均匀分散

 

       图像显示的是聚苯乙烯颗粒(直径1.4μm)和纤维素纤维(直径约20 nm,长度约1μm)的干胶体混合物的照片。 聚苯乙烯浓度固定为0.1wt%,纤维素浓度为:(a)0、(b)0.01和(c)0.1wt%。 Credit:材料科学研究所


      干燥是打字和印刷电子产品的重要组成部分。将悬浮在液体中的颗粒放在物体表面上,液体蒸发而留下颗粒。 很多时候,由于所谓的“咖啡环效应”,颗粒干燥得不均匀,就像溢出的咖啡干燥后会留下中空环,颗粒倾向于移动到液滴的外部。 这是一个难题,尤其是对于需要均匀使用液体以达到大性能的印刷电子产品而言。


      日本的研究人员在近发表于先进材料科学与技术(Science and Technology of Advanced Materials)论文中提到,纤维素纳米纤维为这个问题提供了一个环保、有效的解决方案。


      研究人员测试了三种不同浓度的,添加到具有悬浮颗粒的溶液中的纤维素纳米纤维。他们还尝试增加没有添加纳米纤维的溶液中的颗粒浓度。他们在显微镜下拍摄了干燥过程。


      含有纳米纤维的溶液比不含纳米纤维的溶液干燥得更均匀。颗粒凝结成固体点而不是中空环,随着液体的蒸发,颗粒的尺寸稍微收缩。纳米纤维混合物中的颗粒也以一致的速度移动。在没有纳米纤维的溶液中观察到,颗粒没有终冲击到外面。

      研究人员得出结论,纤维素纳米纤维可以改善干燥过程,并避免不均匀干燥引起的问题,如油漆涂层的降解、纸上印刷字符的清晰度及印刷电子产品的导电性。


      溶液干燥时,纳米纤维与所需的颗粒一起留下。纳米纤维如何阻碍或提升材料性能是进一步研究的一个主题。