Projekta numurs: 1.1.1.1/20/A/060

Tips: Eiropas Reģionālās attīstības fonds (ERAF)

Projekta ilgums: 01.04.2021 - 30.09.2023.

Projekta vadītājs: LU Cietvielu fizikas institūts, Dr. Aleksejs Kuzmins.

Sadarbības partneris: SIA LESLA LATVIA, Dr. Leslie Robert Adrian

Kopējais finansējums: 539 594,38 EUR

LU CFI finansējums: 309 397,25 EUR

Projekta kopsavilkums:

Funkcionālā tintes drukāšana ir daudzsološa tehnoloģija, kas ir lēta un videi draudzīga, un rada jaunu paradigmu digitālajā ražošanā, kur elektroniskās ierīces un shēmas var izdrukāt pēc pieprasījuma.

Šī projekta galvenais mērķis ir ink-jet tehnoloģijas izstrāde un demonstrēšana, kas spēs izdrukāt valkājamas un elastīgas funkcionālas elektroniskās ierīces, ieskaitot induktīvo antenu, kas spēj uztvert elektrisko enerģiju kilohercu diapazonā un barot drukātu elektroluminiscējošu gaismu izstarojošās ierīces, kas realizētas kā rasējumi vai 2D objekti ar vēlamo dizainu.

Projekta galvenais rezultāts ir ink-jet drukāta prototipa izstrāde gaismu izstarojošai ierīcei kopā ar bezvadu enerģijas uztveršanas antenu.

Šo rūpnieciskā pētījuma projektu īstenos Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūts (LU CFI) un uzņēmums LESLA LATVIA. Šis starpnozaru projekts sastāv no pētniecības aktivitātēm fizikas (1.3.) un ķīmijas (1.4.) zinātnēs, elektrotehnikā, elektronikā, informācijas un komunikāciju tehnoloģijās (2.2.), materiālu zinātnē (2.5.) un nanotehnoloģijās (2.10.), atbilstoši ESAO Fraskati rokasgrāmatai.

Projekta kopējās izmaksas ir 539594,38 EUR (57,3% LU CFI un 42,7% LESLA LATVIA) ERAF ieguldījums, t.sk. publiskais finansejums ir 499124,80 EUR (92,5%).


PAR PROJEKTA ĪSTENOŠANU (LAIKA POSMS 28.06.2022.-22.09.2022.)

22.09.2022.

Projekta Nr. 1.1.1.1/20/A/060 ietvaros tika turpināta nanomaterialu sinteze ink-jet drukašanas tehnoloģijai lokamas/izstiepjamas elektronikas komponentu ražošanai (1., 2., 3. un 4. aktivitātes).

Laika posmā tika veikti ar mikroviļņu palīdzību neleģētu un ar mangānu leģētu cinka sulfīda nanodaļiņu sintēze un raksturojums. Sintezētās nanodaļiņas tika pētītas ar rentgenstaru difrakcijas, fotoluminiscences spektroskopijas un skenējošo elektronu mikroskopiju ar enerģiju dispersīvo rentgena spektroskopiju un sinhrotronu starojuma rentgena absorbcijas spektroskopiju Zn un Mn K malās.

Tika pētīta termiskās apstrādes un impulsa lāzera apstarošanas ietekme uz Au un Ag nanodaļiņu  un nanovadu ģeometriju. Iegutie rezultāti tika prezentēti YUCOMAT-2022 konferencē.

Otrais raksts par projekta rezultātiem tika publicēts žurnālā Materials Chemistry and Physics (doi: 10.1016/j.matchemphys.2022.126583).


PAR PROJEKTA ĪSTENOŠANU (LAIKA POSMS 14.03.2022.-27.06.2022.)

27.06.2022.

Projekta Nr. 1.1.1.1/20/A/060 ietvaros tika turpināta nanomaterialu sinteze ink-jet drukašanas tehnoloģijai lokamas/izstiepjamas elektronikas komponentu ražošanai (1., 2., 3. un 4. aktivitātes).

Laika posmā tika veikta vadošu, pusvadošu (luminiscejošas) un izolējošu tintes sintēze.

Veiksmīgi sintezētas spilgti luminiscējošas CsPbBr3, CsPbCl3 un CuInS2 tintes uz toluola bāzes ar PMMA polimēru, lai izveidotu ACEL ierīci.  Tika iesākta ACEL ierīces barošanas bloka izgatavošana.

Tika sintezētas Ag, Au un ITO nanodaļiņas. Šīm nanodaļiņām ir izteikta virsmas plazmonu rezonanse, un tām var būt izteiktas nelineāras optiskās parādības.

Tika turpināti testi ar tintes printeri, izmantojot PEDOT un CuInS2.

Pirmais raksts par projekta rezultātiem tika publicēts žurnālā Physica Status Solidi (b) (doi: 10.1002/pssb.202200001).


PAR PROJEKTA ĪSTENOŠANU (LAIKA POSMS 14.12.2021.-13.03.2022.)

14.03.2022.

Projekta Nr. 1.1.1.1/20/A/060 ietvaros tika turpināta nanomaterialu sinteze ink-jet drukašanas tehnoloģijai lokamas/izstiepjamas elektronikas komponentu ražošanai (1., 2. un 4. aktivitātes).

Laika posmā tika veikta vadošu, pusvadošu (luminiscejošas) un izolējošu tintes sintēze.

Tika izstrādātas un sintezētas ZnS:Mn luminiscējošās nanodaļiņas. Tika raksturota sintezēto ZnS:Mn nanodaļiņu struktūra un optiskās īpašības.

Tika turpināts darbs pie sudraba un vara nanodaļiņām. Testi parādīja no abām nanodaļiņām izgatavoto elektrisko ceļu augsto vadītspēju.

Tika veikti pirmie testi ar tintes printeri.

Pirmais raksts par projekta rezultātiem tika pieņemts publicēšanai Physica Status Solidi (b) (doi: 10.1002/pssb.202200001).


PAR PROJEKTA ĪSTENOŠANU (LAIKA POSMS 01.10.2021.-13.12.2021.)

13.12.2021.

Projekta Nr. 1.1.1.1/20/A/060 ietvaros tika turpināta nanomaterialu sinteze ink-jet drukašanas tehnoloģijai lokamas/izstiepjamas elektronikas komponentu ražošanai (1.aktivitāte).

Laika posmā tika veikta vadošu un pusvadošu (luminiscejošas) tintes sintēze.

Tika izstrādātas un sintezētas CsPbBr3 and CsPbI3 luminiscējošas nanodaļiņas (kvantu punkti) ar lielu luminiscences kvantu iznakumu. Sintezētiem CsPbBr3 and CsPbI3 nanokristāliem ir stipra fotoluminiscence zaļa vai sarkana diapazonā.

Tika turpināts darbs pie sudraba nanodaļiņām. Pirmie testi parādīja augstu elektrisko ceļu vadītspēju, kas izgatavoti no mūsu sudraba nanodaļiņām.

Tika veikti arī pētījumi, lai uzlabotu organiskā polimēra PEDOT:PSS bāzes tintes elektrovadītspēju, pievienojot polietilēna oksīdu (PEO).


PAR PROJEKTA ĪSTENOŠANU (LAIKA POSMS 01.07.2021.-30.09.2021.)

08.10.2021.

Projekta Nr. 1.1.1.1/20/A/060 ietvaros tika uzsākta nanomaterialu sinteze ink-jet drukašanas tehnoloģijai lokamas/izstiepjamas elektronikas komponentu ražošanai (1.aktivitāte).

Laika posmā tika veikta vadošu un pusvadošu tintes sintēze.

Sudraba nanodaļiņas ar dažādu morfoloģiju (sfērisku un prizmatisku) ir sintezētas izmantošanai vadošās tintēs elektrodu drukāšanai.

ZnO nanodaļiņas ar n-veida vadītspēju ir sintezētas izmantošanai p-n pārejās. 2D slāņainas SnS2 nanoplates ar zeltaini dzeltenu krāsu ir sintezētas arī izmantošanai kā n-tipa pusvadītāju tintes.


PAR PROJEKTA ĪSTENOŠANU (LAIKA POSMS 01.04.2021.-30.06.2021.)

15.07.2021.

Projekta Nr. 1.1.1.1/20/A/060 ietvaros tika uzsākta nanomaterialu sinteze ink-jet drukašanas tehnoloģijai lokamas/izstiepjamas elektronikas komponentu ražošanai (1.aktivitāte).

Laika posmā tika sintezētas stipri luminiscējošas CuInS2/ZnS nanodaļiņas (tā sauktie kvantu punkti) ar kodola/apvalku struktūru un noskaņojamu fotoluminiscences viļņa garumu un joslu spraugu enerģiju. Cinka-vara-indija sulfīda kvantu punkti kļūst par zemu toksisko I-III-VI pusvadītāju saimi to plašās un krāsas regulējamās fotoluminiscences dēļ. Sintezētiem kodola/apvalka CuInS2/ZnS nanokristāliem ir stipra fotoluminiscence 550-800 nm diapazonā ar relatīvi augstu fluorescences kvantu iznākumu.

Uzsākta sintēze un elektrovadošas tintes formulēšana, kuras pamatā ir Ag nanodaļiņas. Turklāt pētīti zinātniski raksti, kuros aprakstīti slāņveida SnS2 nanoplašu sintēzes protokoli.