Skip to main content
SUPERVISOR
Dariush Semnani
داریوش سمنانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Boshra Aliakbarian
بشری علی اکبریان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Manufacturing, characterizing and optimizing the electrical, mechanical and optical properties of gold nanofibrous structure.
In the last few decades, newly electrical devices has largely developed including solar cells, LEDs, screens and touch screens that require traarent and conductive electrodes (TCEs). The first material that used in this field was tin oxide (ITO), which is both a suitable material and also has good mechanical stability, and establishes a logical connection between resistance and traarency and therefore ITOs are usable in Commercial TCEs. Despite these advantages, ITO has some disadvantages that researchers has always been looking for an alternative for it. 75% of ITO is contained with Indium. Indium is an almost rare metal, Indium is a minor component i zinc sulfide ores and is produced as a byproduct of zinc refinement.resulting in limited access to indium and increases its price. On the other hand, this material is fragile, and also has the potential for cracking during manufacturing process, traortation and assembly. ITO could not be used in flexible devices such as flexible substrates and electrical-skins. In the presence of salts or acids the longevity of this substance decreased. Another issue is its high refractive index, which leads to unwanted reflection in the layers. Substances that have been introduced as ITO substitutes are nanostructured materials, including carbon nanotubes (CNTs), grapheme, metal Nano wires and conductive polymers, each of this substances also have with various problems. Graphene and carbon nanotubes have costly and time-consuming manufacturing methods, and metal nano-wires also create high resistance at the wire-bonding points. Another alternative for ITO is the production of a thin web of Nano fibers and then make this material conductive. In this study, by using electro spinning process, a homogeneous web is manufactured . then by using of IVD process or gold coating on the sample, traarent electrode that can be transmitted over a variety of substrates achieved. The applied variables were the concentration of the electro spinning solution and the electro spinning period which was tested by the RSM method and then analyzed. The advantages of this production method include the ability to produce on a high scale, the ability to change the traarency and resistance in wide-area-dependent on application, substrate change and flexible substrate selection, low production cost comparing to ITO and its long life span. As stated above, the two main factors of traarent and conductive electrodes are surface resistance and traarency (percentage of light transmission). In this research, the results of the resistance and traarency of the samples are very acceptable, so that the average resistance is about 400 ? /? and the light transmission rate is 84%.
در چند دهه ی اخیر، دستگاه ها و وسایل نوظهور و متنوع شامل سلول های خورشیدی، LED ها، نمایشگرها و صفحات لمسی توسعه یافته اند که نیاز به الکترودهای رسانایی (TCE) دارند، که از شفافیت بالا و مقاومت پایینی برخوردار باشند. اولین ماده ای که در این زمینه به کار گرفته شده است، اکسید ایندیم آلاییده با قلع(ITO) بود که هم ماده ی مناسبی می باشد و هم پایداری مکانیکی داشته و مقاومت پایین و شفافیت قابل قبولی ایجاد می کند، به همین دلیل در الکترودهای رسانای تجاری کاربرد دارد. با وجود این مزایا، ITO معایبی دارد که محققان همواره به دنبال پیدا کردن جایگزین مناسبی برای آن می باشند. با توجه به این که میزان 75 درصد وزنی از ITO را ایندیم تشکیل می دهد و ایندیم یک فلز تقریبا نادر است که تا حد زیادی محصول جانبی استخراج روی است، در نتیجه عرضه ی آن محدود است که این باعث افزایش قیمت آن می شود. از طرف دیگر این ماده شکننده است و برای همین احتمال ترک خوردگی در حین تولید، حمل و نقل و مونتاژ را دارد. علاوه بر این نمی توان آن را بر روی بسترهای انعطاف پذیر تولید کرد که در نتیجه در دستگاه ها و وسایل انعطاف پذیری مثل پوست الکترونیکی نمی توان از آن استفاده نمود. طول عمر این ماده نیز در حضور نمک یا اسیدها کاهش می یابد. یکی دیگر از مشکلات آن، ضریب شکست به نسبت بالای آن است که منجر به انعکاس ناخواسته در لایه ها می شود. موادی که به عنوان جایگزین ITO معرفی شده اند عبارتند از: مواد نانوساختاری شامل نانو لوله های کربنی، گرافن، نانو سیم های فلزی و پلیمرهای رسانا، که هر کدام از این موارد جایگزین شده نیز دارای مشکلات مختلفی می باشند. گرافن و نانو لوله های کربنی روش تولید پرهزینه و زمان بری دارند، نانو سیم های فلزی نیز در نقاط اتصال سیم ها مقاومت بالایی ایجاد می کنند. روش دیگری که برای جایگزین ITO مطرح است، تولید وب نازکی از نانو الیاف و سپس رسانا کردن آن است. در این تحقیق از طریق فرآیند الکتروریسی، وب یکنواختی تولید شده و سپس توسط عملیات تبخیر حرارتی یونی (IVD) با پوشش لایه ای از طلا بر روی نمونه، به الکترود شفافی دست یافته شد که قابلیت انتقال بر روی انواع بسترها را دارد. متغیرهای این تحقیق عبارت بودند از غلظت محلول الکتروریسی و زمان الکتروریسی که با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) طراحی آزمایش صورت گرفته و سپس نتایج تحلیل گردید. از مزایای این روش تولید می توان به قابلیت تولید در مقیاس بالا، قابلیت تغییر در شفافیت و مقاومت در بازه های گسترده وابسته به مصرف، تغییر نوع بستر وانتخاب بسترهای انعطاف پذیر، هزینه تولید پایین به نسبت ITO و طول عمر بالای آن اشاره کرد. با توجه به اهمیت مقاومت سطحی و شفافیت در این الکترودها، در این تحقیق نتایج حاصل از نمونه ها قابل قبول بوده، به طوری که میانگین مقاومت حدود ?/£ 400 و درصد عبور نور برابر 84 % می باشد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی