美國杜克大學(xué)(Duke University)的研究人員在其研究中以不同形狀的純銀導(dǎo)電油墨進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并評估其懸浮于水中的銀納米粒子形狀如何影響油墨圖案干燥后的導(dǎo)電性。研究人員期望進(jìn)一步打造出具導(dǎo)電性的噴墨印表機(jī)「油墨」，從而可在任何表面上列印出低成本、可客制的超薄電路圖案。

這項(xiàng)研究結(jié)果發(fā)表于美國化學(xué)學(xué)會(ACS)《應(yīng)用材料與介面》(Applied Materials and Interfaces)期刊中，透過這篇題為「形態(tài)對銀納米結(jié)構(gòu)薄膜的電阻率影響」(The Effect of Morphology on the Electrical Resistivity of Silver Nanostructure Films)的論文，顯示研究人員的發(fā)現(xiàn)十分明確。

為了比較采用不同噴墨印表機(jī)的「油墨」，研究人員們在70～400℃的溫度范圍內(nèi)燒結(jié)2種不同長度的銀納米線(Ag NW)薄膜、納米粒子(Ag NP)，以及微米薄片(Ag MF)。

雖然，由于納米線的形狀印刷在紙上時更易于纏繞，預(yù)計將會更具導(dǎo)電性；但基于銀奈米線的油墨并不只是更易于導(dǎo)電——相較于圓形銀納米粒子或銀微米薄片等具有類似重量比的油墨，他們甚至不需要高溫?zé)Y(jié)步驟，就能輕易超越所有的衡量基準(zhǔn)。

在僅70℃ (相容于一般紙質(zhì)與塑料基板的溫度)進(jìn)行燒結(jié)的銀納米線薄膜，可實(shí)現(xiàn)1.8×10^-5Ω cm的電阻率，使得這些薄膜的導(dǎo)率比銀納米子制造的薄膜更高4,000倍，甚至在300℃下進(jìn)行燒結(jié)時仍然更導(dǎo)電。

此外，研究人員們還發(fā)現(xiàn)，為銀納米粒子的銀納米線增加10%的重量，就足以提高400倍的導(dǎo)電性。這將有助于使這種油墨得以用于大部份的紙類或塑料基板上，而不需要進(jìn)行任何后處理。

采用這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的印刷電子產(chǎn)品不僅能用于智慧包裝，研究人員預(yù)計它還能用于制造太陽池、印刷顯示器、LED、觸控螢?zāi)?、放大器、電池，甚至是植入式生物電子裝置。