Tinta Nano-Perak dengan Konduktivitas Tinggi dan Suhu Sintering Rendah untuk Elektronik Kertas

Hasil dan Diskusi

Karakteristik NP Ag yang Disintesis Menggunakan Berbagai Ag ⁺ Konsentrasi

Gambar 1 menunjukkan pola XRD dari NP Ag yang disintesis menggunakan berbagai Ag ⁺ konsentrasi dalam reaksi. Pola XRD ini hanya menunjukkan puncak perak metalik (JCPDS 04-0783) tanpa sinyal lain, menunjukkan bahwa sampel yang disintesis adalah NP Ag fase kubus (fcc) yang sangat murni dan berpusat pada wajah. Fakta bahwa tidak ada oksida permukaan yang diamati pada NP Ag adalah penting, karena oksida perak memiliki konduktivitas listrik yang jauh lebih rendah dan dapat mencegah sintering NP Ag pada suhu yang relatif rendah. Gambar SEM dari NP Ag yang disintesis menggunakan Ag ⁺ . yang berbeda konsentrasi dalam larutan reaksi ditunjukkan pada Gambar. 2a–d. NP Ag dengan diameter 48 ± 12 nm, 76 ± 33 nm, 158 ± 65 nm, dan 176 ± 85 nm diperoleh dari Ag ⁺ konsentrasi 0,385 mol L ⁻¹ , 0,770 mol L ⁻¹ , 1,540 mol L ⁻¹ , dan 1,925 mol L ⁻¹ , masing-masing, dilambangkan sebagai S1, S2, S3, dan S4. Perubahan diameter rata-rata NP Ag yang disintesis dalam kaitannya dengan Ag ⁺ konsentrasi yang digunakan ditunjukkan pada Gambar. 2e. Ukuran rata-rata NP Ag meningkat dari 48 menjadi 176 nm, dan distribusi ukurannya juga menjadi lebih luas dengan meningkatnya Ag ⁺ konsentrasi. Hal ini disebabkan oleh dua alasan. Pertama, Ag ⁺ . yang lebih tinggi konsentrasi berarti waktu makan AgNO yang lebih lama₃ larutan dalam larutan reaksi, sehingga memperpanjang waktu pertumbuhan NP Ag. Di sisi lain, jumlah relatif kecil dari agen pelindung PVP dibandingkan dengan peningkatan Ag ⁺ konsentrasi tidak dapat mencegah pertumbuhan dan agregasi NP Ag lebih efektif, yang mengarah ke pembentukan NP Ag dengan ukuran yang lebih besar. Hasil ini menyarankan bahwa menyesuaikan Ag ⁺ konsentrasi membantu mengontrol ukuran NP Ag pada rentang yang relatif luas.

Pola XRD dari NP Ag yang disintesis menggunakan Ag ⁺ . yang berbeda konsentrasi. Ag ⁺ . yang sesuai konsentrasi 0,385 mol L ⁻¹ , 0,770 mol L ⁻¹ , 1,540 mol L ⁻¹ , dan 1,925 mol L ⁻¹ ditunjukkan pada gambar. Pola referensi perak (JCPDS 04-0783) juga ditampilkan

Gambar SEM dari NP Ag yang disintesis dengan distribusi ukuran berbeda dengan menyesuaikan Ag ⁺ konsentrasi dalam reaksi. a Ag ⁺ 0,385 mol L ⁻¹ . b Ag ⁺ 0,770 mol L ⁻¹ . c Ag ⁺ 1,540 mol L ⁻¹ . d Ag ⁺ 1,925 mol L ⁻¹ . e Diameter rata-rata NP Ag sehubungan dengan Ag ⁺ konsentrasi

Jumlah Pembatasan PVP pada Permukaan NP Ag

Telah diketahui dengan baik bahwa penutup PVP isolasi pada permukaan nanopartikel perak mengurangi mobilitas elektron dalam film Ag NP, yang menyebabkan penurunan konduktivitas secara signifikan. Dengan demikian, jumlah capping PVP pada permukaan nanopartikel perak harus dikurangi untuk meningkatkan konduktivitasnya pada suhu yang relatif rendah. Ini dapat dicapai dengan proses pencucian yang dijelaskan di bagian “Metode”.

Pengaruh Waktu Pencucian Terhadap Jumlah PVP

Gambar 3 menunjukkan kurva TGA dari suspensi Ag NP S1 setelah dicuci dua hingga lima kali. Keempat kurva TGA ini menunjukkan profil ketergantungan suhu yang serupa. Dalam setiap proses pencucian, kehilangan berat yang terus-menerus dari suhu awal hingga sekitar 300 °C dapat dikaitkan dengan penguapan pelarut. Penurunan berat badan yang signifikan lainnya diamati pada kisaran suhu antara 300 dan 500 °C, yang ditandai dengan kotak persegi panjang bergaris putus-putus. Kisaran suhu ini tumpang tindih dengan kisaran suhu dekomposisi PVP, menyebabkan desorpsi dan dekomposisi PVP dari permukaan NP Ag. Massa residu pada suhu yang relatif tinggi 600 °C menunjukkan kandungan padatan perak dari suspensi. Dengan demikian, rasio berat PVP-to-Ag dari NP Ag dapat dihitung, ditunjukkan pada Tabel 1. Jelas bahwa rasio berat PVP-terhadap-Ag menurun seiring dengan meningkatnya waktu pencucian. Setelah keempat kali pencucian, rasionya menjadi 0,0490 atau PVP hanya 4,9% dari NP Ag padat. Saat jumlah PVP mendekati nilai yang stabil, empat kali pencucian digunakan dalam makalah ini untuk mengurangi capping PVP pada permukaan NP Ag. Jumlah PVP dari suspensi Ag NP lainnya (S2 sampai S4) menunjukkan kecenderungan penurunan yang sama dengan bertambahnya waktu pencucian.

Kurva TGA dari suspensi Ag NP S1 sehubungan dengan waktu pencucian

Pengaruh Ukuran Partikel Ag NP terhadap Jumlah PVP

Suspensi NP Ag dengan ukuran berbeda, S1 hingga S4, semuanya dicuci empat kali untuk mencapai jumlah PVP yang diinginkan pada permukaan NP Ag (kurva TGA yang sesuai ini ditunjukkan dalam File tambahan 2:Gambar S1.). Dengan menggunakan metode yang disebutkan di atas, rasio berat PVP-terhadap-Ag untuk S1 hingga S4 setelah empat kali pencucian ditunjukkan pada Tabel 2. Jelaslah bahwa rasio berat PVP-terhadap-Ag menurun seiring dengan meningkatnya ukuran rata-rata NP Ag. Selanjutnya, hubungan antara luas permukaan spesifik NP Ag, yang dihitung dari ukuran partikel dan jumlah input prekursor, dan rasio berat PVP-to-Ag ditunjukkan pada Gambar 4. Besarnya PVP kemungkinan berbanding lurus dengan luas permukaan spesifik NP Ag. Ini menyiratkan bahwa agen pelindung PVP yang ditutup pada permukaan NP Ag memiliki ketebalan yang sama untuk setiap sampel atau tidak bergantung pada ukuran NP Ag.

Hubungan antara area spesifik NP Ag dalam berbagai ukuran (S1 hingga S4) dan rasio berat PVP-terhadap-Ag

Resistivitas Listrik Film Berbasis Ag NP

Evolusi resistivitas listrik dari film berbasis Ag NP sehubungan dengan ukuran partikel (S1 hingga S4) pada berbagai suhu dari 30 hingga 140 °C selama 10  menit ditunjukkan dalam File tambahan 2:Gambar S2. Resistivitas listrik dari keempat film berbasis NP Ag menurun dengan meningkatnya suhu. Untuk lebih menyoroti hubungan antara resistivitas listrik dari film berbasis Ag NP dan ukuran NP, resistivitas film pada suhu perlakuan 140 °C selama 10  menit vs diameter rata-rata NP Ag diplot pada Gambar. 5. , resistivitas film konduktif menurun secara monoton dengan ukuran partikel dari 48 ± 12 nm hingga 158 ± 65 nm. Dengan ukuran NP Ag yang lebih kecil (48 ± 12 nm), film konduktif menunjukkan resistivitas tinggi, 92,05 μΩ cm. Sedangkan dengan ukuran partikel 158 ± 65 nm, resistivitas menurun hingga nilai minimum 4,60 μΩ cm, yang hanya 2,89 kali dari Ag massal. Resistivitas memantul kembali sedikit ketika ukuran partikel menjadi lebih besar. Penjelasan mengapa S4 memiliki resistivitas lebih tinggi dari S3 diberikan di akhir subbagian ini.

Hubungan antara resistivitas film berbasis Ag NP dan diameter rata-rata NP Ag pada suhu panas 140 °C. Garis putus-putus adalah kurva pemasangan numerik menggunakan Persamaan. (1)

Untuk perbandingan yang lebih mudah dengan hasil yang ada, nilai resistivitas yang dipublikasikan dan kondisi sintering yang sesuai dikumpulkan pada Tabel 3. Seperti yang dapat dilihat bahwa resistivitas listrik Ag NP yang diperoleh dalam penelitian ini sebanding dengan konduktif nanopartikel logam yang dilaporkan. tinta yang diperoleh dengan perlakuan panas dan jenis metode sintering lainnya termasuk sintering kimia, sintering fotonik, IR, plasma, dan microwave, mengingat tidak ada zat aditif atau peralatan tambahan yang diperlukan dalam pekerjaan ini, pendekatan yang disajikan dalam pekerjaan ini jelas menguntungkan, yang memungkinkan untuk mendapatkan resistivitas yang sangat rendah pada suhu sintering yang agak rendah.

Fakta bahwa resistivitas film konduktif menurun dengan meningkatnya ukuran NP Ag dalam kisaran 48 ± 12 nm hingga 158 ± 65 nm mungkin dapat dikaitkan dengan tiga faktor. Pertama, jumlah pembatasan PVP pada permukaan NP Ag menurun dengan meningkatnya ukuran partikel, dari 5,42 menjadi 2,75% (lihat Tabel 2), yang mengurangi resistansi kontak dan hamburan elektron antara NP Ag. Namun, orang harus menyadari bahwa pengurangan ini terutama karena berkurangnya area permukaan (atau area spesifik) dari NP Ag daripada ketebalan capping yang lebih tipis dari agen PVP pada masing-masing NP Ag. Hal ini sejalan dengan pengamatan yang ditunjukkan pada Gambar 3b di mana jumlah PVT yang tertutup pada permukaan partikel berbanding terbalik dengan ukuran NP Ag yang diperoleh. Ketebalan lapisan capping menurun dengan jumlah waktu pencucian dan operasi sintering. Yang kedua adalah kerapatan pengepakan NP Ag di dalam film konduktif. Seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2, distribusi ukuran partikel masing-masing adalah 25, 43, dan 41% dari ukuran rata-rata untuk S1, S2, dan S3. Menurut Sohn dan Moreland, kerapatan pengepakan dari sistem multi partikel meningkat dengan distribusi ukuran partikel yang diperluas [40]. Kepadatan pengepakan yang lebih tinggi mungkin mendukung peningkatan konduktivitas dalam penelitian ini. Ketiga, tingkat sintering yang relatif lebih dalam dari NP Ag yang lebih besar dibandingkan dengan yang lebih kecil pada suhu yang sama juga dapat berkontribusi pada penurunan resistivitas. Penyelidikan rinci diberikan oleh pengamatan morfologi SEM pada Gambar. 6.

Evolusi morfologi film berbasis NP Ag pada berbagai suhu dengan ukuran berbeda; ukuran NP dan suhu pemanasan ditandai di sumbu koordinat

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 6, dengan peningkatan ukuran Ag NP dari 48 ± 12 nm menjadi 176 ± 85 nm, fenomena sintering film berbasis Ag NP cenderung terjadi pada suhu yang relatif rendah. Misalnya, ketika NP Ag 48 ± 12 nm dipilih, tidak ada sintering yang diamati, dan NP Ag tetap sebagai individu dalam film berbasis NP pada 140 °C (Gbr. 6 a3). Ketika ukuran NP Ag meningkat menjadi 76 ± 33 nm, necking antar-partikel dan sintering awal dari NP Ag diamati pada 140 °C seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 6 b3. Kami menggunakan lingkaran garis putus-putus untuk menyoroti fenomena seperti itu pada gambar. Selanjutnya, sintering tingkat dalam dapat diamati dengan jelas pada 100 °C (Gbr. 6 c2) dan 80 °C (Gbr. 6 d1) untuk film berbasis Ag NP dengan ukuran 158 ± 65 nm dan 176 ± 85 nm, masing-masing. Akibatnya, resistivitas yang lebih rendah diperoleh untuk film yang memiliki ukuran NP Ag yang relatif lebih besar pada suhu sintering yang sama. Sementara fenomena ini tampaknya bertentangan dengan teori klasik bahwa titik leleh partikel logam menurun ketika ukurannya dikurangi menjadi skala nano [38], hal itu dapat dikaitkan dengan sejumlah besar capping PVP pada permukaan NP Ag di kasus ukuran partikel kecil, yang mencegah terjadinya necking antar-partikel dan sintering NP Ag dalam film secara serius. Oleh karena itu, peningkatan ukuran NP, penurunan jumlah PVP, dan tingkat sintering yang lebih dalam dengan morfologi film yang padat, semua kepositifan berkontribusi pada resistivitas yang rendah dari film berbasis NP Ag dengan ukuran NP mulai dari 48 ± 12 nm hingga 158 ± 65 nm.

Resistivitas (6,71 μΩ cm) film S4 yang terbuat dari Ag NPs dengan ukuran rata-rata 176 ± 85 nm mengikuti tren umum yang diamati dari S1, S2, dan S3, meskipun ada peningkatan yang tidak normal dibandingkan dengan S3 (4,60 μΩ cm ). Melalui penyelidikan yang cermat terhadap morfologi film berbasis NP Ag, kami menemukan bahwa Ag yang disinter yang dikumpulkan pada 140 °C (Gbr. 6 d3) dipisahkan oleh lubang dan retakan. Hal ini menunjukkan bahwa peningkatan lebih lanjut dalam ukuran NP mungkin telah menghasilkan tingkat tertentu penurunan kepadatan dan konduktivitas film berbasis NP Ag.

Hubungan Resistivitas Terhadap Ukuran Ag NP

Untuk memahami gambaran lengkap tentang bagaimana resistivitas film berubah dengan ukuran partikel Ag, nilai pengukuran dipasang pada ekspresi matematika berikut:

Dalam ekspresi, R ₀ = 1,59 adalah resistivitas perak curah, r adalah ukuran partikel relatif yang dinormalisasi ke ukuran partikel rata-rata S2 (karenanya, r ₂ = 1), dan konstanta C memenuhi hubungannya, R ₂ = R ₀ + C , di mana R ₂ adalah resistivitas S2. Parameter m adalah parameter pas yang ditentukan dengan menyesuaikan dengan nilai terukur, yaitu nilai resistivitas dan diameter partikel rata-rata NP Ag, S1 hingga S4.

Pertimbangan yang mendasari ekspresi yang diusulkan dapat diringkas menjadi dua. Pertama, resistivitas mendekati resistivitas intrinsik bulk perak ketika r cenderung tak terhingga. Jelas bahwa batasan ini secara otomatis dipenuhi oleh ekspresi matematika yang diusulkan. Kedua, konduktivitas film NP Ag hanya bergantung pada jari-jari NP Ag. Yang terakhir ini dapat dibenarkan dengan alasan teoretis. Asalkan NP Ag adalah bola berukuran mono, selain resistivitas intrinsik melalui partikel perak, resistivitas film terutama berasal dari resistansi kontak antara NP Ag yang dibatasi oleh agen pelindung PVP. Oleh karena itu, dapat diasumsikan bahwa resistivitas film sebanding dengan rasio berat PVP-to-Ag. Rasio ini pada gilirannya sebanding dengan luas spesifik total dalam satuan volume (satuan luas penampang × satuan panjang). Akibatnya, kita memperoleh hubungan berikut,

dimana S dan V berdiri untuk luas permukaan dan volume partikel bola, masing-masing. Oleh karena itu,

Jumlah partikel bola dalam satuan volume dapat diperkirakan dengan

Jadi, dalam kasus partikel bola berukuran mono, resistivitas film konduktif R adalah

Mempertimbangkan bahwa NP Ag tidak berbentuk bola atau berukuran mono, parameter m demikian diperkenalkan dalam hubungan yang diusulkan ditunjukkan pada Persamaan. 1.

Mempekerjakan rutinitas pemasangan non-linier di Matlab dan menggunakan R ₀ = 1,59 μΩ cm dan nilai terukur R ₂ = 12,33 μΩ cm sebagai input, kami memperoleh parameter, m =4.64. Plot berdasarkan ekspresi yang diusulkan ditunjukkan pada Gambar. 5. Jelas, nilai resistivitas yang dihitung berdasarkan ekspresi yang diusulkan hampir identik dengan S1 dan S2 dan sangat dekat dengan S3 dan S4. Mempertimbangkan rentang resistivitas dan diameter partikel yang luas dan hanya ada satu parameter (m ) yang terlibat dalam penyesuaian tanggal, kesepakatan antara nilai yang dihitung dan yang diukur benar-benar memuaskan.

Fleksibilitas Mekanik Tinta Berbasis Ag NP pada Kertas

Untuk menyelidiki fleksibilitas mekanis dari tinta berbasis NP Ag di atas kertas, uji tekukan dari elektronik yang dicetak pada kertas berlapis seni dan kertas foto dilakukan. Gambar 7a menunjukkan hasil uji tekuk elektroda perak pada kertas berlapis seni. Seperti yang terlihat, sampel jari-jari tekukan 2,5 mm dan 1,0 mm menunjukkan respons yang kuat selama 1000 siklus pembengkokan dengan sedikit peningkatan hambatan listriknya. Tingkat perubahan masing-masing adalah 8,01% dan 18,55%. Pada pengamatan lebih dekat, ditemukan bahwa perubahan hambatan listrik tersebut terjadi terutama pada 10 siklus pembengkokan pertama dan tetap hampir konstan pada proses pengujian berikutnya. Sedangkan untuk radius tikungan paling ekstrim 0,5 mm, evolusi hambatan listrik elektroda perak agak berbeda. Resistansi meningkat secara bertahap selama proses pengujian dan meningkat 56,90% setelah 1000 siklus pembengkokan. Untuk memahami alasan evolusi hambatan listrik selama uji lentur, struktur mikroskopis dari elektroda perak pada kertas dilapisi seni diperiksa dengan teknik SEM. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 8, retakan dengan lebar 0,05 μm pada permukaan pelapis NP Ag diamati setelah 10 siklus pembengkokan dalam kasus jari-jari lentur 2,5 mm (Gbr. 8a). Retakan tersebut tetap relatif utuh atau hanya sedikit merambat ke 0,08 μm kira-kira pada 1000 siklus pembengkokan berikutnya (Gbr. 8d). Akibatnya, resistansi elektroda perak hanya meningkat sedikit pada awal pengujian lentur kemudian tetap konstan setelah itu. Sebaliknya, ketika diuji dengan radius tekukan yang jauh lebih kecil 0,5 mm, retakan pada permukaan pelapis NP Ag mencapai lebar 0,20 μm setelah 10 siklus pembengkokan awal (Gbr. 8b). Setelah 1000 siklus pembengkokan, lebar retakan diperpanjang menjadi 0,80 μm (Gbr. 8e). Sementara itu, orientasi retakan juga berubah dari awalnya paralel (Gbr. 8c) ke semua kemungkinan arah (Gbr. 8f), ketika jumlah siklus pembengkokan meningkat dari 10 menjadi 1000. Secara alami, hambatan listrik elektroda perak ditingkatkan. Hal ini menunjukkan bahwa retakan pada lapisan Ag NP yang disebabkan oleh siklus pembengkokan awal dapat menampung sebagian besar regangan yang diterapkan pada susunan perak ketika radius tikungan 2,5 mm atau 1,0 mm, menghasilkan fleksibilitas mekanis yang relatif baik. Namun ketika jari-jari lentur berkurang menjadi 0,5 mm, retakan yang terbentuk pada siklus lentur awal tidak dapat menampung regangan pada siklus lentur berikutnya sehingga menghasilkan retakan baru yang lebih besar.

Tingkat perubahan hambatan listrik, (R R ₀ )/R ₀ , sebagai fungsi dari radius tikungan (r ) dan jumlah siklus tikungan pada a kertas berlapis seni dan b kertas foto

Gambar SEM dari elektroda perak pada kertas berlapis seni dalam berbagai kondisi uji tekukan. a Jari-jari lentur 2,5 mm dalam 10 siklus. b , c Jari-jari lentur 0,5 mm dalam 10 siklus dengan perbesaran berbeda. d Jari-jari lentur 2,5 mm dalam 1000 siklus. e , f Jari-jari lentur 0,5 mm dalam 1000 siklus dengan perbesaran berbeda

Untuk elektroda perak yang digambar pada kertas foto (Gbr. 7b), kecenderungan evolusi resistensi serupa dengan yang ada pada kertas berlapis seni ketika jari-jari lenturnya adalah 2,5 mm dan 1,0 mm. Namun resistensi stabil setelah sekitar 100 siklus pembengkokan awal dan resistensi yang sesuai mencapai tingkat yang lebih tinggi. Sedangkan untuk radius 0,5 mm, tingkat perubahan resistansinya bahkan lebih terasa. Setelah 100 siklus pembengkokan awal, resistansi meningkat sebesar 148%. Gambar SEM yang ditunjukkan pada Gambar. 9 mengungkapkan alasan peningkatan tajam dalam tingkat perubahan resistensi dengan jari-jari tekuk 0,5 mm. Seperti yang terlihat dari Gambar 9a, retakan dengan lebar 0,3 μm terlihat jelas setelah hanya 10 siklus pembengkokan. Retakan semakin memburuk ketika uji lentur dilanjutkan. Setelah 100 siklus pembengkokan awal (Gbr. 9b), lebar retakan menjadi kira-kira 1,8 μm dan bagian dari lapisan Ag NP di atasnya bahkan terdelaminasi.

SEM images of the silver electrodes on photopaper with bending radii of 0.5 mm in different cycles. a 10 cycles. b 100 cycles

The difference in mechanical flexibility between the Ag NP ink patterns might be attributed to the surface morphology of the paper substrates and their corresponding ink absorption property. As shown in Fig. 10a, the surface of the photopaper was made of tightly packed nanoscale particles (probably silica-based) which formed massive nanoscale pores, while the surface of the art coated paper was covered by flake shape coating pigments (probably clay in micron-scale) (Fig. 10b). The observations imply that the art coated paper with coating layer composed of planner and flake-shaped pigments (in micron-scale) may offer better mechanical flexibility compared to that of photopaper. It is well known that ink absorption rate of the substrates (capillary-driven absorption) is inversely proportional to the radii of the pores. Thus, the Ag NP coating on the surface of the photopaper (Fig. 10c) showed an obviously denser microstructure both in the plane and cross section (the crack location is chosen on purpose) compared to that of on the surface of the art paper (Fig. 10d). The dense and compact Ag NP-based coating on the surface of the photopaper might have resulted in a rigid structure, which might also have contributed to the relatively poorer mechanical flexibility compared to that of art coated paper.

a , b Surface morphologies of the photopaper and art coated paper. c , d The microstructure of the Ag NP coating on photopaper and coated paper respectively

Paper-Based Electronics Applications

To demonstrate the device fabrication capabilities of the low sintering temperature Ag NP-based ink on paper, a 7-segment digital display circuit and a RFID antenna were produced by direct writing and screen printing on the paper substrates, respectively.

As shown in Fig. 11a to c, a 7-segment digital display circuit was drawn on art coated paper using the Ag NP ink-filled mark pen followed by 120 °C heating for 10 min. Then, a 7-segment LED was surface mounted onto the circuit. To form close electrical contact, the copper foils were used as conductive adhesive to connect the LED and the circuit. We also used copper foils as the switches to control the circuit. The device powered by a 3-V battery worked well when it was bended and crumpled in different shapes, showing excellent mechanical flexibility. A video of the direct drawing 7-segment digital display circuit is shown in the Additional file 1.

a –c Hand drawn 7 segment digital LED display circuit bended in various shapes. d , e Screen printed high-frequency RFID antenna before and after folding

The high-frequency RFID antenna was screen printed on art coated paper using the Ag NP-based conductive ink (Fig. 11d). The antenna with the conductive Ag line of 132 cm in length, 1 mm in width, and 7 μm in thickness has a very low resistance of 12.5 Ω after heating at 120 °C for 10 min, which is significantly lower compared to the resistance of the commercial available screen-printed HF RFID antenna of 70 Ω approximately. The printed RFID antenna also shows a good resistance stability changing from 12.5 to 13.4 Ω after face to face folding shown in Fig. 11e.