Es wurde eine Technologie entwickelt, die die Herstellung komplexer dreidimensionaler (3D) Quantenpunktstrukturen (QD) bei Raumtemperatur ermöglicht.
Unter der Leitung von Professor Im Doo Jung von der Fakultät für Maschinenbau der UNIST hat eine aktuelle Studie eine hochmoderne additive Fertigungstechnologie mit Perowskit-Quantenpunkten (PQD) aus einer Hand vorgestellt. Dieser Ansatz macht eine Wärmebehandlung überflüssig und ermöglicht die Erstellung komplexer 3D-Formen mit außergewöhnlicher Präzision, einschließlich berühmter Wahrzeichen wie des Eiffelturms.
Die Forschungsergebnisse wurden in der Märzausgabe 2024 veröffentlicht Fortschrittliche Funktionsmaterialien.
Traditionell erforderte die 3D-Formung von QD-Materialien eine längere Hitzeeinwirkung, was zu einer Verschlechterung der Eigenschaften und einer Formverformung führte. Die neu entwickelten PQD-Materialien weisen jedoch eine bemerkenswerte Lichtausbeute und Farbvielfalt auf und bieten eine bahnbrechende Lösung für fortschrittliche Verschlüsselungs- und Fälschungsschutzanwendungen.
Durch die sorgfältige Optimierung wichtiger Druckvariablen und die Verwendung von Hydroxypropylcellulose (HPC)-Polymer und Dichlormethan (DCM) als flüchtiges Lösungsmittel erreichte das Forschungsteam eine stabile Extrusion lumineszierender PQD-Tinten bei Raumtemperatur. Dieses innovative 3D-Druckverfahren ermöglicht die Erstellung vielfältiger Strukturen, die basierend auf den primären Lichtfarben Licht in den Farben Rot, Grün und Blau (RGB) emittieren.
Die Studie stellt ein hochentwickeltes Fälschungsschutz- und Verschlüsselungssystem vor, das 3D-gedruckte geometrische Formen nutzt, die die einzigartigen Lichtemissionseigenschaften von PQDs nutzen. Um das Potenzial für verbesserte Sicherheitsfunktionen in modernen gedruckten elektronischen Geräten zu demonstrieren, wurde ein 6 x 5-Würfel-Architektur-Array mit G- und B-emittierenden PQD-HPCs zur Verschlüsselung entwickelt, das alphabetische Buchstaben (U, N, IS und T) bei 90 anzeigt ° Intervalle.
Hauptautor Hongryung Jean sagte: „Unser optimierter QD-3D-Druckprozess ermöglicht eine stabile Fertigung bei Raumtemperatur und verspricht Fortschritte bei Informationsverschlüsselungssystemen und optoelektronischen Drucktechnologien.“
Professor Jung sagte: „Dieser Fortschritt bewahrt die Photolumineszenzeigenschaften von PQDs, ohne dass Wärmebehandlungen erforderlich sind, und treibt Innovationen in optoelektronischen und Energieanwendungen voran.“
Diese Forschung setzt einen neuen Standard für Verschlüsselungstechnologie und Maßnahmen zur Fälschungsbekämpfung im digitalen Zeitalter.
Mehr Informationen:
Hongryung Jeon et al., 3D-Druck lumineszierender Perowskit-Quantenpunkt-Polymer-Architekturen, Fortschrittliche Funktionsmaterialien (2024). DOI: 10.1002/adfm.202400594