因應產業及生活未來需求,工研院展出14項奈米功能性材料

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2013年國際奈米週科技展覽會將於10月2日開展,工研院在經濟部技術處科技專案支持下,發表多項奈米材料應用科技成果,如可應用於下世代3C產品顯示觸控螢幕之軟性透明導電材料、可應用於散熱裝置、切削刀具及機械零配件之特殊性能表面鍍膜、突破傳統塗料戶外使用年限之高耐候性建築塗料等成果,為科技生活勾勒美未來美好藍圖。

工研院今年以「奈米材料特性及產品應用」為主軸,展出 14 項技術之研發成果,說明奈米材料包含之透光、導電、可撓、疏水、磁性、壓電、耐候、導熱、防腐蝕、高硬度、耐磨耗、阻水阻氣、脫鹽濾材、酸鹼應答等特性,可因應未來產業發展及民生福祉之需求。相關研發成果介紹如下:

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結合塑膠、玻璃、金屬特性之「軟性透明導電材料」

為因應下世代3C電子產品之”智慧化功能”及”輕薄短小形態”之趨勢,各國際大廠競相投入可撓式電路基板及透明顯示幕材料之開發,工研院以塑膠為基材替代玻璃提高可撓性,並增加無機含量之高介電粒子所研發之奈米有機/無機混成材料,能同時兼具高耐熱性(≧350℃)、低霧度(haze=0.8)及良好的撓曲特性。未來可應用於相關軟性電子產品,增加軟性顯示產業效益實現。

另外工研院開發之低成本、高導電、網絡狀奈米碳管,結合高長徑比奈米碳管分散與塗佈技術,可製備具價格競爭力之透明導電膜,薄膜特性可達透光度≥88% (含PET),面電阻<300Ω/□,成本可<US$15/m2;另一方面藉由離型結構設計與奈米碳管分散液配方調控,開發具轉移特性之奈米碳管導電薄膜,可應用於非平面式或低耐熱基材之觸控面板及顯示器相關產品設計。

可電驅動變色之「透明顯示器及奈米彩色墨水」

工研院將介紹一種新型態、不需背光源,亦無視角差異之透明顯示器,乃使用電濕潤原理,利用極性透明液體/非極性顯色墨水作為運作元件,藉由施加電壓時,極性溶液對疏水層之潤濕來控制影像變化。於結構上,此顯示技術無須偏光片,單色穿透率可高達40%以上,非常符合透明顯示之應用。在顯色墨水開發上,有色的非極性溶液技術係採用高耐候性的奈米級彩色顏料技術,藉此可大幅提昇環境耐受性並增加使用壽命。

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高導熱速度/鑽石般硬度/防蝕耐磨耗之「表面處理鍍膜材料」

隨著3C電子產品對高速化、薄型化需求潮流,人造軟性石墨片是最佳高導熱材料選擇,工研院研發出熱傳導率高達1600 w/m.k之人造軟性石墨片,導熱效率相當銅鋁的4~6倍,重量比鋁輕25%,比銅輕75%,此外具柔軟性,可被彎折,以及具EMI遮蔽效果。另外亦研發出具硬度梯度之類鑽碳薄膜,具有高硬度、低摩擦係數與耐化學腐蝕性等優良性質,可降低運作時對磨材料或被磨材料之磨損速率,使用於磨耗金屬元件可提高壽命50%以上。

依酸鹼度釋放之「奈米微胞藥物」及軟性高靈敏度之「生理訊號感測片」

工研院研發可裝載奈米化抗癌藥物之注射型水膠,具備長效釋控功能,可在腫瘤內或鄰近位置藉由酸鹼度釋放高濃度的藥物,以長期有效抑制腫瘤生長,也因局部給藥方式可降低全身性的藥物副作用。未來除了癌症之外,尚可應用於精神分裂症、風濕性關節炎、荷爾蒙補充…等慢性疾病,具多樣廣泛之應用。此外因應未來健康照護需求,工研院開發之軟性感測及觸控元件材料,可無間隙貼附於人體或衣物而提高舒適性、材料剛性相近於人體以減小波傳損失,製造成本與國際產品相比亦具有競爭優勢。

耐用15年以上之「建築戶外塗料」及高通量去離子效果之「奈米纖維濾膜」

市售建築塗料所含有機成份容易被日光中紫外線破壞,造成耐久性不佳之問題,若以無機材料替代又有成膜困難及柔軟性不足之缺點。工研院以奈米有機無機混成及結構改質技術,改善無機材料成膜性與柔軟性,同時解決傳統有機材料耐候性不足之缺點,耐候加速試驗可超過15年以上。另外針對全球關切之海水淡化及污水處理再利用課題,工研院開發之新型濾膜,顯著降低了操作壓力,並且除鹽效能相近於傳統的複合聚酰胺膜,達到高節能效果。

消息及資料來源:工研院


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