پژوهشگران به دانش فنی جوهرهای الکتروفورتیک کپسول شده در EPD برای تولید کتاب‌های الکترونیکی، روزنامه‌های الکترونیکی، مجلات و اسناد الکترونیکی دست یافتند.
به گزارش خبرگزاری دانا به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، سعیده خلقی اشکلک از محققان طرح «اصلاح برخی پیگمنت‌های آلی و معدنی با مایعات یونی جهت تولید جوهر الکتروفورتیک و تهیه میکروکپسول از آن با استفاده از روش الکترواسپری» با اشاره به مطالعات دهه‌های اخیر بر روی نمایشگرهای الکتروفورتیک (EPDs)، مانند تکنولوژی موجود در E-books و E-newspapers، افزود: این فناوری‌ها به دلیل دارا بودن ویژگی‌هایی چون سبک وزن بودن، مصرف انرژی کم، شبه کاغذ، انعطاف پذیری و قابل حمل بودن از اهمیت زیادی برخوردار است.
وی با بیان اینکه نمایشگرهای EPDs بر اساس حرکت ذرات میکروکپسول باردار معلق شده تحت میدان الکتریکی در سیال دی‌الکتریک شفاف (E-Ink) به کار می‌رود، خاطر نشان کرد: خصوصیات این میکروکپسول‌ها از جمله عوامل کلیدی در تعیین کیفیت تصویر است.
خلقی اضافه کرد: افزایش کیفیت تصویر نیاز به ساخت میکروکپسول‌های EPDs با توزیع اندازه بسیار باریک برای کنترل دقیق تصاویر و پاسخ‌دهی سریع‌تر به ولتاژ اعمال شده دارد. پاسخ دهی سریع ناشی از افزایش بار سطحی ذرات است.
این محقق ادامه داد: بر این اساس تلاش محققان برای آماده سازی و اصلاح ذرات الکتروفورتیک رنگی همچنان ادامه دارد. پایداری شیمیایی و سازگاری با دیگر ترکیبات موجود در سیستم جوهر، بار سطحی مناسب و خصوصیات نوری بالا در حین انتخاب پیگمنت‌ها و رنگ‌زاها در فرآیند تهیه محیط تعلیقی جوهر، بسیار حائز اهمیت هستند.
دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر خاطر نشان کرد: در تحقیق ما برای اولین بار مایعات یونی جدید سنتز شد و به عنوان عامل کنترل بار با هدف افزایش بار سطحی و پایداری ذره استفاده شد.
خلقی گفت: به منظور تهیه میکروکپسول جوهر الکتروفورتیک، محققان روش‌های مختلفی برای آماده سازی میکروکپسول‌ها مانند پلیمرشدن درجا، پلیمرشدن امولسیونی و توده‌ای ارائه کردند ولی تمامی این روش‌های بسیار سخت و کنترل توزیع اندازه میکروکپسول‌ها پیچیده و مشکل است.
وی وجود سطوح فعال و مواد کمکی مختلف را از دیگر محدودیت‌های این روش‌ها نام برد و اظهار کرد: از این رو ایده روشی جدید برای تهیه این میکروکپسول‌ها از روش الکترواسپری استفاده شد.
به گفته وی این تکنیک جدید در مقایسه با روش‌های قبلی، روشی ساده و بسیار مؤثر در کنترل اندازه ذرات در ابعاد نانو و میکرون است و ازآنجایی که مواد شیمیایی کمتری در فرآیند الکترواسپری مورد استفاده قرار می‌گیرد، ضمن بهبود مشکلات زیست محیطی، به لحاظ هزینه نیز مقرون به صرفه بوده و روش مناسبی جهت تهیه میکروکپسول‌های E-Ink به شمار می‌رود.
محقق این طرح استفاده از مایعات یونی بر پایه ایمیدازولیوم به عنوان عامل کنترل کننده را از تفاوت‌های این مطالعات نسبت به مطالعات قبلی عنوان کرد و ادامه داد: معرفی مایعات یونی به عنوان عامل کنترل بار در اصلاح سطحی پیگمنت و همچنین عامل دارکردن گرافن اکساید و استفاده از آن به عنوان جوهر الکترونیکی سیاه رنگ از جمله نوآوری‌های این پروژه به شمار می‌رود. از این مطالعات ۴ مقاله استخراج از مطالعات آزمایشگاهی و یک مقاله مروری منتشر شده است.
خلقی یادآور شد: جوهر الکترونیکی و تکنولوژی نمایشگرهای الکتروفورتیک سیاه سفید و رنگی در انحصار کشورهای تولیدکننده نمایشگرها همچون چین و کره است و با تلاش برای تهیه جوهر الکترونیکی می‌توان کشور را به خودکفایی رساند.
محقق این طرح افزود: جوهرهای الکتروفورتیک کپسول شده در EPD برای تولید کتاب‌های الکترونیکی، روزنامه‌های الکترونیکی، مجلات و اسناد الکترونیکی، صفحه نمایش دستگاه‌های بی‌سیم، کنترل کننده بازی، ساعت، نمایشگرهای صنعتی مانند نمایشگر دما علائم مربوط به فروش و تبلیغات در فروشگاه‌ها کار برد دارد.
این طرح با راهنمایی دکتر مرضیه خطیب زاده و با مشاوره دکتر الهه کوثری از اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر اجرایی شده است.
وی با بیان اینکه نمایشگرهای EPDs بر اساس حرکت ذرات میکروکپسول باردار معلق شده تحت میدان الکتریکی در سیال دی‌الکتریک شفاف (E-Ink) به کار می‌رود، خاطر نشان کرد: خصوصیات این میکروکپسول‌ها از جمله عوامل کلیدی در تعیین کیفیت تصویر است.
خلقی اضافه کرد: افزایش کیفیت تصویر نیاز به ساخت میکروکپسول‌های EPDs با توزیع اندازه بسیار باریک برای کنترل دقیق تصاویر و پاسخ‌دهی سریع‌تر به ولتاژ اعمال شده دارد. پاسخ دهی سریع ناشی از افزایش بار سطحی ذرات است.
این محقق ادامه داد: بر این اساس تلاش محققان برای آماده سازی و اصلاح ذرات الکتروفورتیک رنگی همچنان ادامه دارد. پایداری شیمیایی و سازگاری با دیگر ترکیبات موجود در سیستم جوهر، بار سطحی مناسب و خصوصیات نوری بالا در حین انتخاب پیگمنت‌ها و رنگ‌زاها در فرآیند تهیه محیط تعلیقی جوهر، بسیار حائز اهمیت هستند.
دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر خاطر نشان کرد: در تحقیق ما برای اولین بار مایعات یونی جدید سنتز شد و به عنوان عامل کنترل بار با هدف افزایش بار سطحی و پایداری ذره استفاده شد.
خلقی گفت: به منظور تهیه میکروکپسول جوهر الکتروفورتیک، محققان روش‌های مختلفی برای آماده سازی میکروکپسول‌ها مانند پلیمرشدن درجا، پلیمرشدن امولسیونی و توده‌ای ارائه کردند ولی تمامی این روش‌های بسیار سخت و کنترل توزیع اندازه میکروکپسول‌ها پیچیده و مشکل است.
وی وجود سطوح فعال و مواد کمکی مختلف را از دیگر محدودیت‌های این روش‌ها نام برد و اظهار کرد: از این رو ایده روشی جدید برای تهیه این میکروکپسول‌ها از روش الکترواسپری استفاده شد.
به گفته وی این تکنیک جدید در مقایسه با روش‌های قبلی، روشی ساده و بسیار مؤثر در کنترل اندازه ذرات در ابعاد نانو و میکرون است و ازآنجایی که مواد شیمیایی کمتری در فرآیند الکترواسپری مورد استفاده قرار می‌گیرد، ضمن بهبود مشکلات زیست محیطی، به لحاظ هزینه نیز مقرون به صرفه بوده و روش مناسبی جهت تهیه میکروکپسول‌های E-Ink به شمار می‌رود.
محقق این طرح استفاده از مایعات یونی بر پایه ایمیدازولیوم به عنوان عامل کنترل کننده را از تفاوت‌های این مطالعات نسبت به مطالعات قبلی عنوان کرد و ادامه داد: معرفی مایعات یونی به عنوان عامل کنترل بار در اصلاح سطحی پیگمنت و همچنین عامل دارکردن گرافن اکساید و استفاده از آن به عنوان جوهر الکترونیکی سیاه رنگ از جمله نوآوری‌های این پروژه به شمار می‌رود. از این مطالعات ۴ مقاله استخراج از مطالعات آزمایشگاهی و یک مقاله مروری منتشر شده است.
خلقی یادآور شد: جوهر الکترونیکی و تکنولوژی نمایشگرهای الکتروفورتیک سیاه سفید و رنگی در انحصار کشورهای تولیدکننده نمایشگرها همچون چین و کره است و با تلاش برای تهیه جوهر الکترونیکی می‌توان کشور را به خودکفایی رساند.
محقق این طرح افزود: جوهرهای الکتروفورتیک کپسول شده در EPD برای تولید کتاب‌های الکترونیکی، روزنامه‌های الکترونیکی، مجلات و اسناد الکترونیکی، صفحه نمایش دستگاه‌های بی‌سیم، کنترل کننده بازی، ساعت، نمایشگرهای صنعتی مانند نمایشگر دما علائم مربوط به فروش و تبلیغات در فروشگاه‌ها کار برد دارد.
این طرح با راهنمایی دکتر مرضیه خطیب زاده و با مشاوره دکتر الهه کوثری از اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر اجرایی شده است.
