Högledande 2D-material med “layer-by-layer deposition” – 2D LbL

Resultat 

Sammanfatta studiens resultat kortfattat.
– En våtkemisk och skalbar metod för att framställa tunna skikt av reducerad grafenoxid (rGO) har förbättrats. Metoden har använts för att skapa rGO-belagda partiklar som fyllmedel i elektriskt ledande häftämnen, och bygger på användningen av en för ändamålet designad polymer. Häftämnen baserade på rGO-belagda partiklar har använts för att skapa kontakter mot aluminumelektroder. Möljigheten att sammanfoga aluminiumelektroder utan användning av ädel- eller tungmetaller möjliggör elektronik med ett lägre miljömässigt fotavtryck. Ett annat och oväntat resultat är en metod som på ett enkelt och billigt sätt skapar tjocka beläggningar på olika typer av ytor.  

Uppfyllde ni de uppsatta målen och förväntningarna?
– Huvudmålet, att möjliggöra montering av komponenter på aluminiumelektroder med häftämnen med rGO-belagda partiklar, har uppfyllts. Liksom målet att vidareutveckla en skalbar metod för att producera tunna skikt av rGO.  

 Vad var den viktigaste insikten i era projekt?
– Den viktiga insikten är att grafenbelagda partiklar kan bli en viktig komponent i elektriskt ledande häftämnen.  

Hur ser ni på framtiden för grafen inom ert tillämpningsområde – hur lång tid är det kvar till första produkten?
– En produkt i form av ett ledande häftämne baserat på rGO-belagda partiklar kan tekniskt sett vara möjligt inom tre till fem år, beroende på hur den första tillämpningen ser ut exakt och hur en produkt ska kvalificeras. Metoden att skapa rGO-beläggningar kan ha tillämpningar i optoelektroniska devices och rGO- och GO-baserade sensorer. En implementering i en sådan tillämpning ligger minst fem år i framtiden. Vi ser en stor potential i den oväntade upptäckten att det är möjligt att belägga tjocka skikt av rGO och GO. Vi uppskattar att upptäckten har potential att exploateras inom fem år. 

Finns det några parter eller expertis ni saknar för att gå vidare?
– Vi behöver partners som har behov av eller kan exploatera elektriskt ledande häftämnen fria från ädel- och tungmetaller. Vi behöver partners som efterfrågar material och tekniker för att montera komponenter på aluminium utan användning av tunga element. Vi behöver även partners som kan exploatera en metod att skapa tjocka beläggningar av rGO och GO. Vi behöver också partners som kan exploatera transparenta ledande elektroder och partners som vill använda tjocka lager av GO eller rGO för rening av luft och vatten.  

Abstract in English

Results

Summarize the results of the study briefly.
- A wet chemical and scalable method for producing thin layers of reduced graphene oxide (rGO) has been improved. The method has been used to create rGO coated particles as fillers in electrically conductive adhesives, and is based on the use of a polymer designed for the purpose. Adhesives based on rGO-coated particles have been used to create contacts with aluminum electrodes. The possibility of joining aluminum electrodes without the use of precious or heavy metals enables electronics with a lower environmental footprint. Another and unexpected result is a method that in a simple and cheap way creates thick coatings on different types of surfaces.

Did you meet the goals and expectations?
- The main goal, to enable the assembly of components on aluminum electrodes with adhesives with rGO-coated particles, has been fulfilled. As well as the goal of further developing a scalable method for producing thin layers of rGO.

What was the most important insight in your project?
- The most important insight is that graphene-coated particles can become an important component in electrically conductive adhesives.

How do you see the future of graphene in your field of application - how much time is left until the first product?
- A product in the form of a conductive adhesive based on rGO-coated particles may technically be possible within three to five years, depending on how the first application looks exactly and how a product is to be qualified. The method of creating rGO coatings can have applications in optoelectronic devices and rGO- and GO-based sensors. An implementation in such an application is at least five years in the future. We see great potential in the unexpected discovery that it is possible to coat thick layers of rGO and GO. We estimate that the discovery has the potential to be exploited within five years.

Are there any partners or expertise you lack to move forward?
- We need partners who need or can exploit electrically conductive adhesives free of precious and heavy metals. We need partners who demand materials and techniques to mount components on aluminum without the use of heavy elements. We also need partners who can exploit a method to create thick coatings of rGO and GO. We need partners who can exploit transparent conductive electrodes and partners who want to use thick layers of GO or rGO for purification of air and water.

Utlysning:
Samverkan kring kommersiella grafentillämpningar, hösten 2020

Projektpartners: RISE, 4EAntenna, Grafren

Projektledare: Mats Sandberg, RISE

Projektform: Genomförbarhetsstudie

Bidrag: 245 000 kr

Projektets löptid: 1 april 2021 – 30 september 2021

Relaterade styrkeområden: