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纳米银:2019年第一场国际专利大战导火索

发布时间: 2019-03-07 14:35:55   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:        字号:[ 常规 ]

2019年的第一场国际专利大战打响了!全球拥有最多纳米银线专利的Cambrios公司,针对C3 Nano公司有关纳米银线透明导电膜的专利提出无效请求,全球纳米银技术专利战爆发!是什么原因令商业巨头们如此疯狂?让我们来了解一下纳米银技术及其当前的应用前景吧。

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纳米银线微观结构及其制成的导电薄膜

纳米银就是将粒径达到纳米级的金属银单质,一般粒径在25-50nm之间,具有纳米粒子表面效应、量子尺寸效应等,同时银离子还具有优异的导电、杀菌等性能。银制品作为杀菌消毒材料的历史非常悠久,大约在一千年前就发现蒙古牧人用银器皿装马奶使其不变质。随着纳米材料的发现,纳米银的杀菌消毒作用比宏观银更为明显,纳米银逐渐成为目前应用最为广泛的纳米材料之一。利用其高效、广谱、作用持久和不易产生耐药性等优良的抗菌特性,将纳米银应用制成医用敷料、医用凝胶、抗菌喷雾等产品已经普及。有研究表明纳米银具有广谱杀菌功效,例如对沙门菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、李斯特菌、链球菌等均有疗效。纳米银对真菌和病毒也有抑制作用,如能快速灭杀对曲霉、酵母菌、假丝酵母,实验也证实了能够抑制细胞体内乙型肝炎病毒的RNA等。值得注意的是,目前很多科学家对纳米银材料在医用领域的广泛应用产生一些质疑。有学者认为银离子的抑菌作用主要来自对其微生物细胞壁的破坏。当微生物被银离子吸附后,就会破坏细胞膜结构完整性,使其通透性增加进而丧失正常的功能,直至细胞死亡。此特性理所当然使纳米银对杀菌产生优异的效果,但是同时也可能会对生物机体造成一定影响,尤其是作为医用敷料接触血液、妇科栓剂用于黏膜等,纳米银渗入体内带来的危害还有待进一步研究。

纳米银较大的比表面积还使它表现出一些特别的光学和物理特性。比如在环境化学分析领域,纳米银荧光分析法是一种基于荧光反应的新型检测方法,具有高效、灵敏和操作简易等优点,可用于检测环境中极微量的污染物。在比如在化学催化方面,纳米银及其复合材料具有较好的催化性能,其活性位点多、比热容大,因此可作为催化剂用在多种化学反应中。

近年来,纳米银由于其优异的微电子性能,技术在电子领域飞速发展。下面重点介绍的就是本次专利大战的主角-纳米银线技术!纳米银线顾名思义,是一种一维的纳米导电材料,具有银材料本身优良的导电性能和柔性,还具有纳米尺寸的低体积电阻效应、纳米材料堆叠状态弯曲拉伸等特性。因此研究表明纳米银线的电阻值很低,具有非常高的导电率;纳米线径有很高的光线穿透率;纳米银线堆叠成的网状导电面,可以任意弯折,并能承受各尺寸方向的拉伸形变,而不影响其导电性能。其中纳米银线导电材料的高透明、低阻值和高延展性这三个重要特点,被认为是柔性屏的最佳解决方案,是能让现在的触控显示产品,摆脱平板的空间束缚的重要技术,有潜力取代占据触控市场近30年的ITO技术。尤其是折叠屏手机的推出,新一代折叠屏手机强调的是屏幕可折叠性,在经历十多万次的折叠后,依旧可以实现屏幕显示触控,这对手机内部构造材料的要求都逐渐往柔性上转移,尤其是触控屏幕材料中ITO已不能满足要求。具有柔性的金属网格、纳米银线、碳纳米管以及石墨烯、导电高分子材料等都引起全产业的关注。尤其是纳米银线技术,具备的生产工艺简单、质量稳定率高、透明度和物理性能优异等优势,已率先走在其它导电膜新材料的前面,被普遍认为是当前柔性触控向可折叠、卷曲屏发展的最优方案。折叠屏手机为纳米银带来了革命性商机。这也是国际专利大战爆发的根本性原因!

现阶段市场上纳米银线的生产厂家国外有Cambrios Technologies Corp、Carestream AdvancedMaterials、Blue Nano等。国内济南美高,浙江科创,广东南海启明,南京苏展智能,苏州冷石等多公司也加入了纳米银线技术研发和产业化中,纳米银线有望成为未来电子行业触控技术的关键材料。