جوهرهای رسانا مبتنی بر نانو ذرات مکسن: ساختار، سنتز، خواص و کاربرد در الکترونیک چاپی

نویسندگان

1 گروه رنگ و روکش‌های سطح، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، ایران، صندوق‌پستی: 115/14965

2 گروه رنگ و روکش‌های سطح، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، ایران، صندوق‌پستی: 115/14965

doi
10.30509/jcst.2026.167744.1279
چکیده

مواد دوبعدی به‌‌دلیل خواص الکترونیکی و مکانیکی منحصر‌‌به‌‌فرد خود، انقلاب  عظیمی در حوزه الکترونیک چاپی ایجاد کرده‌اند. ظهور مکسن‌ها به‌‌عنوان یک خانواده دوبعدی از کاربیدها، نیتریدها یا کربونیتریدهای فلزات واسطه با ساختارهای لایه‌‌ای منظم یا نامنظم و شیمی سطح وابسته به گروه‌های عاملی، افق‌‌ تازه‌‌ای در حوزه‌‌های مختلف فناوری گشوده است. اولین مکسن شناخته شده ترکیب Ti3C2Tx بوده که به‌‌دلیل داشتن رسانایی الکتریکی بالا، شیمی سطح قابل تنظیم، خاصیت زیست‌‌سازگاری و آب‌دوستی ذاتی به‌‌عنوان گزینه‌‌ای مناسب برای فرمول‌بندی جوهرهای رسانا مطرح گردید. از قابلیت‌‌های ویژه این جوهرها می‌‌توان در حوزه‌های متنوعی نظیر الکترونیک انعطاف‌پذیر و پوشیدنی (مانند مدارهای چاپی)، توسعه حسگرهای حساس و گزینش‌پذیر، محافظ‌های الکترومغناطیسی، ذخیره‌سازهای انرژی (مانند میکرو ابرخازن‌ها و باتری‌‌های لایه‌‌نازک) و همچنین در فناوری‌‌های پزشکی و ساخت شناساگرهای زیستی بهره برد. این مقاله مروری، به بررسی جامع آخرین پیشرفت‌ها در زمینه روش‌‌های پیشرفته سنتز، اصلاح سطح و کاربرد مکسن‌‌ها در جوهرهای رسانا می‌پردازد. در ادامه، به روش‌های مختلف چاپ برای ایجاد الگوهای رسانای دقیق، چالش‌های موجود و افزایش رسانایی الکتریکی مکسن‌‌ها پرداخته می‌شود.