18 dec. 2017
1 minuut
Veel organische elektronica, zoals flexibele zonnecellen, wordt gemaakt door een dun laagje vloeistof aan te brengen waarin een polymeer is opgelost. De verdamping van de vloeistof is bepalend voor de dikte van het laagje polymeer dat achterblijft, en die dikte is belangrijk voor het functioneren van de zonnecel. De Delftse onderzoeker Bèr Wedershoven ontwikkelde een reeks technieken waarmee hij het dit proces nauwkeurig kan controleren. Hij promoveerde cum laude.
Wedershoven heeft onder meer ontdekt hoe je de industriële productie van organische elektronica kan versnellen. Vaak wordt een plaat lokaal bevochtigd door deze onder te dompelen in een bak water. Hij houdt daarbij alleen op geselecteerde plaatsen water vast. Als hij te snel uit de vloeistof wordt getrokken, blijft echter ook elders vloeistof zitten. Wedershoven schijnt echter met een infrarood-laser op de rand van de terugtrekkende vloeistof. Hierdoor neemt de viscositeit af, waardoor de vloeistof makkelijker kan bewegen en er geen water achterblijft.
Met deze methode bleek het ook mogelijk om diktevariaties aan te brengen in een laagje vloeistof. Door het te beschijnen met infrarood-laser verlaagt de oppervlaktespanning, waardoor de vloeistof wordt weggedrukt en de laag dunner wordt.
UV-straling
UV-straling doet het tegenovergestelde: er ontstaat een fotochemische reactie in de vloeistof, en het reactieproduct zorgt voor een verhoging van de oppervlaktespanning. Daardoor stroomt er vloeistof naar de plaats van belichting, waardoor een dikkere laag ontstaat.
Blazen
Een volgende manier is ‘blazen’. Als je ergens blaast, verdampt daar namelijk meer vloeistof, waardoor er nieuwe vloeistof naartoe stroomt en de laag polymeer uiteindelijk dikker wordt. Wedershoven ontwikkelde hiervoor een spuitkop die droge lucht blaast en direct daaromheen de bevochtigde lucht wegzuigt. De patronen hebben een afmeting van 1mm. Naar verwachting kan het nog 10 keer zo klein.
Trekken
Tot slot maakt hij patronen door een plaat met een bepaalde snelheid uit een bak oplosmiddel te trekken. Als je de plaat langzaam omhoog trekt, blijft de vloeistof een beetje plakken. Doordat hij tegelijkertijd verdampt, ontstaat een rimpelpatroon. De rimpelingen hebben een breedte van zo’n 100 micrometer.
Anderen lazen ook
