Senzor plynů a vlhkosti na bázi CuO připravený výhradně inkoustovým tiskem na ohebném polymerním substrátu

Abstract

Předložená práce se zabývá metodami tisku, z nichž byla největší pozornost věnována tisku inkoustovému. Hlavní výhoda inkoustového tisku spočívá v možnosti využití širokého spektra inkoustů (roztoky nebo disperze), které ovšem splňují poměrně úzký rozsah požadavků na vhodnou viskozitu a povrchové napětí. Práce se soustředí na přípravu inkoustu na bázi oxidu měďnatého pro materiálový tisk na flexibilní polymerní substráty a jeho možné aplikace. Inkoust byl vyvinut na základě měření viskozity a povrchového napětí a s použitím bezrozměrných kritérií. Vlastnosti inkoustu byly optimalizovány přidáním polymerních sterických povrchově aktivních látek. Proces tisku byl dále optimalizován pomocí drop-watch kamerového systému integrovaného v použité tiskárně "Dimatix DMP 2800 series", umožňující manipulaci piezo prvků na základě elektronických impulsů pro zajištění správného charakteru kapky i samotného procesu tisku. Substrát z polyetylen tereftalátu (PET) byl vybrán jako nejčastěji používaný substrát v polymerní elektronice. Tištěné vrstvy a motivy na substrátu byly charakterizovány mikroskopicky a vodivost byla hodnocena čtyřbodovou metodou. Pro přípravu flexibilního plochého sensoru pro detekci par alkoholu byl inkoustem z nanočástic stříbra vytištěn vzor hřebenových elektrod, a ten byl překryt sensorickou vrstvou s použitím inkoustu z nanočástic oxidu měďnatého. Účinnost připraveného sensoru byla prokázána měřením odezvy na přítomnost par vody a alkoholů. Byl prostudován a popsán nízkoteplotní mechanismus funkce senzoru. Aplikační potenciál připravených senzorů bylů demonstrován výrobou a testováním pole senzorů integrujícího 3x3 matici senzorickcýh prvků na PET substrátu. Teze dále předjímají budoucí výzkum v tomto směru a přináší přehled dosavadních výsledků.