Μία από τις πλέον προηγμένες εφαρμογές της νανοτεχνολογίας αποτελεί η ανάπτυξη τυπωμένων εύκαμπτων ηλεκτρονικών κυκλωμάτων (ΤΕΗ), που αναμένεται να κυριαρχήσουν άμεσα στον τομέα των ηλεκτρονικών συσκευών.
Τα ΤΕΗ αποτελούν την εξέλιξη των συμβατικών άκαμπτων τυπωμένων κυκλωμάτων όπου η δύσκολη, υψηλού κόστους παραγωγική τους διαδικασία είναι περιβαλλοντικά επιβαρυντική.
Η ανάπτυξη των ΤΕΗ συνδέεται άρρηκτα με την απαίτηση για εξελιγμένα αγώγιμα μελάνια τα οποία θα τυπώνονται σε φθηνά εύκαμπτα υποστρώματα με συνήθεις τεχνικές εκτύπωσης που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία (βαθυτυπία, φλεξογραφία) προσφέροντας υψηλή ποιότητα εκτύπωσης με χαμηλό κόστος παραγωγής.
Τα αγώγιμα μελάνια έχουν μεγάλης προτεραιότητας θέση στην αγορά μελανιών καθώς προκύπτουν συνεχώς νέες εφαρμογές τους όπως στα τεχνολογικά καταναλωτικά προϊόντα, όπως παραδείγματος χάριν οθόνες αφής, τυπωμένα κυκλώματα, τυπωμένες μνήμες, ενεργειακές διατάξεις, αισθητήρες για την ιατρική και την αυτοκινητοβιομηχανία, έξυπνα υφάσματα κ.λπ. με μεγάλο κοινωνικοοικονομικό αντίκτυπο.
Τα τελευταία χρόνια, όμως, η εκρηκτική ανάπτυξη του γραφενίου έστρεψε το ενδιαφέρον για χρήση του και στα αγώγιμα μελάνια αξιοποιώντας τα πλεονεκτήματά του.
Επίσης, η απαίτηση για εκτυπώσεις φιλικότερες προς το περιβάλλον έχει οδηγήσει στην ανάγκη για αγώγιμα μελάνια υδατικής βάσης.
Ωστόσο το καθαρό γραφένιο είναι εξαιρετικά υδρόφοβο, γεγονός που καθιστά την άμεση διασπορά του σε υδατικά συστήματα από προβληματική έως αδύνατη.
Το έργο “GRAPHEIN” φιλοδοξεί να συμβάλλει στην κάλυψη του τεχνολογικού και εμπορικού κενού στοχεύοντας στην παραγωγή αγώγιμου εκτυπωτικού μελανιού υδατικής βάσης και στην ανάπτυξη τελικού προϊόντος (για βαθυτυπία -φλεξογραφία).
Στο παρόν έργο θα επιχειρηθεί επιπλέον ο σχεδιασμός λειτουργικής ηλεκτρονικής διάταξης, αλλά και εξειδικευμένων εκτυπωτικών θεμάτων που θα αναδεικνύουν τις εκτυπωτικές δυνατότητες των νέων μελανιών σε απαιτητικές βιομηχανικές εφαρμογές των ΤΕΗ, αλλά και σε πλήθος άλλων εφαρμογών. Επιπλέον, θα μελετηθεί η δυνατότητα ανακλιμάκωσης των συνταγών των μελανιών και η δοκιμή εκτύπωσής τους σε βιομηχανικές εκτυπωτικές διατάξεις.
Παράλληλα, η προτεινόμενη τεχνολογία μελανιών θα αξιολογηθεί με βάση τεχνο-οικονομικά κριτήρια προκειμένου να διερευνηθούν οι προοπτικές περαιτέρω αξιοποίησης των αποτελεσμάτων του έργου.
Τίτλος Έργου:
Ανάπτυξη υδατικών αγώγιμων μελανιών βαθυτυπίας-φλεξογραφίας με βάση το γραφένιο
ΑΚΡΩΝΥΜΙΟ: GRAPHEIN
Χρονική Διάρκεια Έργου: 9 Ιουλίου 2018 – 8 Ιουλίου 2021
Ιστοσελίδα Έργου: http://graphein.uniwa.gr/
Πλαίσιο & Ποσό Χρηματοδότησης Έργου
«Υλοποιήθηκε στο πλαίσιο της Δράσης ΕΡΕΥΝΩ – ΔΗΜΙΟΥΡΓΩ – ΚΑΙΝΟΤΟΜΩ και συγχρηματοδοτήθηκε από την Ευρωπαϊκή Ένωση και εθνικούς πόρους μέσω του Ε.Π. Ανταγωνιστικότητα, Επιχειρηματικότητα & Καινοτομία (ΕΠΑνΕΚ) (κωδικός έργου: T1ΕΔΚ-02093)».
Ποσό Χρηματοδότησης: 237475,28 € (Συνολική χρηματοδότηση Έργου: 742.440,58 €)
Επιστημονικός Υπεύθυνος (Πα.Δ.Α.) – Συντονίστρια: Δρ Βασιλική Κ. Μπέλεση, Email: vbelessi@uniwa.gr, Τηλ: +30 210-5385483 και +30 210-5385429
Κοινοπραξία – Συνεργαζόμενοι Φορείς:
- Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής (Συντονιστής) (Εργαστήριο Χημείας – Κατεύθυνση Τεχνολογίας Γραφικών Τεχνών – Τμήμα Γραφιστικής και Οπτικής Επικοινωνίας και Εργαστήριο Ηλεκτρονικών Διατάξεων και Υλικών Τμήματος Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών)
- Πανεπιστήμιο Πατρών (Τμήμα Επιστήμης των Υλικών – Ερευνητικό Εργαστήριο Χημείας Νανοδομημένων Υλικών)
- ΕΚΕΦΕ “ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ” (Εργαστήριο Υλικών και Μεμβρανών για Περιβαλλοντικούς Διαχωρισμούς του Ινστιτούτου Νανοεπιστήμης και Νανοτεχνολογίας και το Εργαστήριο Περιβαλλοντικών Ερευνών του Ινστιτούτου Πυρηνικών & Ραδιολογικών Επιστημών & Τεχνολογίας, Ενέργειας & Ασφάλειας)
- Ανώνυμη Εταιρία Παραγωγής Εμπορίας και Αντιπροσωπείας τυπογραφικών μελανών και χρωμάτων ΝΤΡΟΥΚΦΑΡΜΠΕΝ ΕΛΛΑΣ
Ερευνητικές Δημοσιεύσεις
- Belessi V. et. al., 2019. Simultaneous reduction and surface functionalization of graphene oxide for highly conductive and water dispersible graphene derivatives, SN Applied Sciences, Vol. 1, pp. 77. https://doi.org/10.1007/s42452-018-0077-9
- Georgitsopoulou S., et. al., 2019. Highly conductive functionalized reduced graphene oxide, Surfaces and Interfaces, Vol. 16, pp. 152–156.
- Belessi V. et. al., 2019. Gravure and flexography printing of highly conductive reduced graphene oxide, http://www.printistanbul.org/2019/wp-content/uploads/2020/01/Printistanbul_Bildiri_Kitabi_2019_S.pdf
