目前,人們已將石墨烯材料制備成石墨烯導電油墨,未來它可以應用于電化學生物傳感器,包括免疫傳感器、酶傳感器、生物小分子傳感器、適配體傳感器、DNA傳感器等。
石墨烯材料,在電化學生物傳感器的研究過程中,是理想的導電材料。首先,石墨烯擁有高比表面積,具有比其他類似電極材料更高、更均勻的電化學活性位點數,對局部環境條件的變化高度敏感。同時,石墨烯表面的所有碳原子,都能直接與生物分子反應,使其擁有比硅納米線或碳納米管(CNTs)更高的靈敏度,從而有助于電化學生物傳感器的制備和改進。
石墨烯是一種由碳原子,以sp2雜化連接而成的單原子層組成的二維蜂窩狀物質,厚度僅為0.34nm,而其超大的比表面積可達2630m2/g。石墨烯擁有優異的導電性,室溫下其電子遷移率高達15000cm2/(V·s);良好的導熱性,導熱率為3000W/(m·k);超強的力學性能,楊氏模量達1.0TPa,破壞強度為42N/m;極強的透光性,對自然光的吸收率只有2.3%左右;以及具有良好的生物相容性。鑒于石墨烯獨特的性能優勢,石墨烯衍生物及功能化復合材料成為電化學生物傳感器領域研討開發的熱點問題。
但是,目前受石墨烯分散工藝的影響,結構完整的石墨烯具有完美的苯環結構,使其化學耐久性極高,因此,造成了石墨烯在水和有機溶劑中的溶解分散性不佳。同時,石墨烯片層間存在較強的范力和π-π相互作用,容易遇到不可逆團聚,導致其有效比表面積及離子電導率減小,電催化活性能下降,直接限制了石墨烯的應用范圍,因此,石墨烯的功能化改性對擴展其應用至關重要。
導電油墨,在各種傳統和柔性電子器件的制造中,都起著至關重要的作用,隨著石墨烯導電油墨技術的發展成熟,發現制備出地石墨烯比表面積越大、機械強大,導電性和導熱性越好。
因此,為解決石墨烯分散性差、導熱不均勻,以及多孔聚氨酯(PU)溶液對環境的影響等問題。Haydale與威爾士印刷和涂料中心 (WCPC) 共同研發的一款高性能導電油墨。通過特有的HDPlas?專利工藝,該工藝促進納米材料的有效分散,并允許改變表面化學以改善物理和電性能。
大連義邦Haydale石墨烯導熱油墨,可增強導電性,促進更快的電荷傳輸和更高的靈敏度。經測試,與樹脂的分散率可達100%,同時具有低阻值、高附著力。適用于目前主流設計需求,方阻10Ω/sq.對應厚度25μm。固體含量37-41%,鉛筆硬度3H-5H,附著力3B-4B(ASTM D3359等級),濕膜厚度13μm,干膜厚度7μm。
目前,導電油墨,未來可廣泛應用于電化學生物傳感器,以及5G、可穿戴電子、皮膚貼片、數字化設備和汽車等。
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