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ETRI、0.5秒で色が変わる電気変色素子を開発

グラフェンを4層積み上げ透明電極を開発


大徳所在のETRI(韓国電子通信研究院)はグラフェン物質を4層積み上げて0.5秒で色が変わる電気変色素子を開発したと3月27日に発表した。

ETRIの研究チームは2013年にも電気変色技術を開発していた。その技術は酸化インジウムスズ(ITO)が基板の上に使われていた。だがITOは稀少物質でグラフェンに比べて電気化学的安定性、信頼性、柔軟性が劣りウェアラブル化には限界があった。

ウェアラブル化には電気が通じて曲がる電極が必須となる。電極は電気伝導性がよくなければならない。またディスプレイに活用するには透明な基板の上に載せた際に光がよく透過する性質と調節も必要。研究チームはこうした要求事項を満足させるために紙の厚さの百万分の一の厚さのグラフェンを一層一層積み上げた。

ハンファテクウォン社から提供されたグラフェン一層の乗った熱転写フィルムを160℃の高温でラミネート過程によりグラフェンを転写する。転写の工程を通じて6層まで積層することに成功、以後ポリマー系列の電気変色物質をのせてサンドイッチのように素子化した。

研究チームはついで4層のグラフェン電極を適用した場合、電気化学的安定性がもっとも優れていることを明らかにした。90%以上の高い透過度が維持され変色の速度も10倍早まる電気抵抗は既存のITO素材よりも高い100オーム(Ω)水準だが変色の速度が最大10倍速い0.5秒以下と大幅に改善された。

今回の成果はグラフェンを活用して透明で容易でありながら曲がりやすい電極を確認したという点に意味がある。

研究チームは今後これを大きくする大面積化によりウェアラブル機器に利用できるようにする計画。また素子が周辺環境によって色が速く自動で変わるように軍人や戦車などの擬装時にカメレオンのように活用したいとしている。

実感ディスプレイ研究グループのキム・テヨププロジェクトリーダーは「グラフェンを活用して色と熱可変素子を開発し、個人戦闘体系で軍靴、防弾ヘルメット、迷彩服などに応用して敵から身を守る技術にしたい」と話している。

研究結果は3月2日に『Scientific Reports』に掲載された。






[2018-03-30]

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