使用相同的PU+h-BN介質(zhì)墨水沉積不同厚度的薄膜（3、5、10、14和23μm），在厚度為10、14和23μm時(shí)，C A -1 與d -1 成比例，但較低的厚度（3μm、5μm）并不顯示線性關(guān)系，并且具有相對較小的電容值。這可能是由于K-bar涂布后油墨在ITO表面上的脫濕導(dǎo)致這兩個(gè)樣品的不均勻甚至不連續(xù)。這使得介電復(fù)合材料的應(yīng)用范圍限制在>10μm的薄膜的情況下。

  然后，研究者進(jìn)行了簡單的彎曲試驗(yàn)，以驗(yàn)證PU+h-BN介電薄膜的機(jī)械柔性。圖3h顯示了在繞筆彎曲10次之前和期間具有不同電容值的3個(gè)樣品。圖3i中樣品1的放大圖顯示電容值沒有明顯變化，突出了介電薄膜的機(jī)械穩(wěn)定性和柔性。

  研究者還研究了不同起始材料用量下的摻入的h-BN濃度對制備的介電薄膜的光學(xué)透過率、ε r 和微觀結(jié)構(gòu)均勻性的影響。1-5 mg mL -1 濃度范圍的產(chǎn)率顯示為60%（圖中以紅色表示）。然而，對于初始h-BN濃度較高的樣品，產(chǎn)率降低。這表明，要進(jìn)一步提高電介質(zhì)油墨中生成的h-BN濃度，需要更高的起始濃度。

  圖4：a）一組不同h-BN濃度（0-11 mg mL-1）的PU+h-BN電介質(zhì)油墨的照片。b）剝離率、透光率T和εr隨h-BN濃度（0-11mg-mL-1）的變化。c）三種不同h-BN濃度（6、8、10mg mL-1）的沉積PU+h-BN薄膜的光學(xué)顯微照片。

  薄膜電介質(zhì)的平均光透過T PU +h BN film （550nm處）顯示隨著h-BN濃度的增加，透明度逐漸降低。當(dāng)濃度6 mg mL -1 降至≈78%，對于透明電子應(yīng)用仍然可以接受。制備薄膜的ε r 值隨著h-BN濃度的增加而增大（圖4b（底部）），并在6 mg mL -1 下飽和。圖4c顯示了沉積薄膜的三個(gè)代表性光學(xué)圖像，對應(yīng)于三種不同的h-BN濃度。6mg mL -1 h-BN濃度的電介質(zhì)得到均勻的無針孔薄膜。另一方面，在h-BN濃度較高的薄膜中可以清楚地看到較大的缺陷以及孤立和團(tuán)聚的顆粒。因此，用于制備光學(xué)透明介電薄膜的色散中h-BN的最佳濃度實(shí)際上為6 mg mL -1 h-BN，即在沉積的薄膜介電納米復(fù)合材料中約為0.7 vol%。

  此外，研究者利用配制的PU+h-BN油墨成功地制造簡單的電子電路，如低通濾波器。

  小結(jié)

  這項(xiàng)工作展示了h-BN增強(qiáng)透明柔性PU聚合物電介質(zhì)在可印刷電子中的潛在應(yīng)用。研究者在聚合物粘合劑和溶劑體系中通過h-BN的直接UALPE來實(shí)現(xiàn)簡單的油墨制劑。利用這種油墨，研究人員展示了具有高光學(xué)均勻性和透明性、單一涂布的10μm厚無針孔柔性介電薄膜的制備。加入h-BN后低頻下ε r ≈7.57，實(shí)現(xiàn)了ε r 的兩倍增強(qiáng)，10 6 則高達(dá)1.6倍，h-BN的加入不會(huì)影響基底附著力和PU聚合物基體的介電強(qiáng)度。研究者發(fā)現(xiàn)，較薄的薄膜在連續(xù)性方面存在挑戰(zhàn)，因此將應(yīng)用范圍限制在大于10μm的介電層厚度。通過使用PU+h-BN基印刷電容器制造一階低通濾波器了演示其應(yīng)用。h-BN增強(qiáng)型透明柔性PU電介質(zhì)對于高性價(jià)比、大面積可打印（mm到cm范圍）和柔性應(yīng)用（如簡單電子電路、電容式觸摸表面和電致發(fā)光元件）的方面具有吸引力。