full2012.pdf - page 358

บทนํา
ในปั จจุ บัน การใช้เทคโนโลยีการพิมพ์อิ งค์เจ็ทเพืÉ อสร้างเส้นลายนําไฟฟ้ าได้รับความสนใจเป็ นอย่างมาก
เนืÉ องจากเป็ นกระบวนการทีÉ ใช้ต้นทุนตํÉา เป็ นมิตรต่ อสิÉงแวดล้อมและเป็ นกระบวนการทีÉ ไม่ซั บซ้อนเมืÉอเที ยบกับ
กระบวนการแบบดัÊ งเดิ ม (Park et al., 2007) ซึÉงในกระบวนการพิมพ์แบบอิงค์เจ็ท หมึกทีÉ ใช้ในการพิมพ์ต้องสามารถฉี ด
ผ่านหัวพิมพ์และสามารถนําไฟฟ้ าได้เมืÉ อผ่านกระบวนการให้ความร้อน โดยหมึกนําไฟฟ้ าทีÉ ใช้ส่วนมากมี 3 ประเภท
ได้แก่ หมึ กซึÉ งมีส่ วนประกอบของอนุภาคนาโนของโลหะ (Kosmala et al., 2011), หมึกทีÉเป็ นสารละลายของ metallo-
organic (Wu et al., 2008) และหมึกทีÉเป็ นสารละลายเกลือของโลหะ (Bidoki et al., 2007) โดยหมึกสองชนิ ดแรกมี
ข้อเสี ยคือพืÊ นผิ วของเส้นลายนําไฟฟ้ าทีÉได้ ไม่เรี ยบและเป็ นรู พรุ นซึÉ งส่งผลต่ อค่ าความนําไฟฟ้ าของเส้นลายทีÉได้
นอกจากนีÊ ยังอาจทําให้เกิดการอุ ดตันทีÉหัวพิมพ์ของเครืÉ องพิมพ์ได้ด้วย
เพืÉอหลีกเลีÉยงการเกิ ดปัญหาเหล่านีÊ จึ งทําการศึกษาการทําเส้นลายนําไฟฟ้ าจากการพิมพ์สารละลายเกลื อของ
โลหะบนแผ่นพอลิเมอร์ แบบยืดหยุ่น โดยใช้เทคนิ คการพิมพ์อิ งค์เจ็ทแบบทํ าให้เกิ ดปฏิ กิ ริ ยา และการพิมพ์อิ งค์เจ็ท
ร่ วมกับการอบพร้อมกับปฏิ กิริ ยารีดักชัÉนในบรรยากาศของไฮโดรเจน
วิธี การวิจั ย
การเตรี ยมสารละลายเกลือของโลหะ (หมึกนําไฟฟ้ า)
สารละลายเกลือของโลหะทีÉ ใช้เป็ นหมึกนําไฟฟ้ าได้แก่ สารละลายเกลื อของโลหะทองแดงและโลหะเงิน
สารละลายเกลื อของโลหะทองแดงทีÉใช้คือสารประกอบเชิงซ้อนของโลหะทองแดง-เอมีนซึÉ งสังเคราะห์ด้วย
วิธีการแยกสลายด้วยไฟฟ้ า (electrolysis method) ซึÉ งมีวิธีการสังเคราะห์ดังนีÊ นําแผ่นทองแดงหนา 0.13 มิลลิเมตร ใช้เป็ น
ขัÊ วไฟฟ้ าทางด้านแคโทดและแอโนด จุ่มลงในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ประกอบไปด้วยสารละลายแอมโมเนี ย 25% โดย
นํÊ าหนัก ทําหน้าทีÉเป็ นสารประกอบเชิงซ้อน (complexing agent) และกรดฟอร์มิกเข้มข้น 0.04 โมลาร์ เป็ นสารทีÉ แตกตัว
เป็ นไอออน (ionization agent) จากนัÊ นต่อขัÊ วไฟฟ้ าเข้ากับแหล่ งจ่ายไฟฟ้ ากระแสตรง 25 โวลต์ คนสารละลายและ
ควบคุ มอุณหภูมิของสารละลายให้ตํÉ ากว่า 25ºC ปล่อยให้เกิดปฏิกิริ ยาเป็ นเวลา 2 ชัÉวโมง จะได้สารประกอบเชิงซ้อนของ
ทองแดง-เอมี นทีÉมีปริมาณของทองแดงเท่ากับ 3% โดยนํÊ าหนัก ซึÉ งหาจากวิธีการวัดปริ มาณสารจากปฏิ กิริ ยารี ดอกซ์มา
เกาะทีÉ พื Êนผิ วขัÊ วไฟฟ้ า (electrogravimetry method) การเตรี ยมการทดลองการสังเคราะห์ สารละลายเกลื อของ
โลหะทองแดงแสดงดังภาพทีÉ 1
สารละลายซิ ลเวอร์ไนเทรตความเข้มข้น 5 โมลาร์ เตรียมโดย ละลายซิ ลเวอร์ ไนเทรต 8.5 กรัม ในนํÊ ากลัÉน 10
มิลลิลิตร คนสารละลายนาน 20 นาที จะได้สารละลายซิลเวอร์ไนเทรตความเข้มข้น 5 โมลาร์
ภาพทีÉ 1 การเตรี ยมการทดลองการสังเคราะห์หมึกนําไฟฟ้ าของสารประกอบเชิงซ้อนของทองแดง-เอมีน
358
การประชุมวิชาการระดับชาติ มหาวิ ทยาลัยทักษิณ ครั้งที่ 22 ประจำปี 2555