Производство гибкой электроники в промышленных масштабах

Производство гибкой электроники в промышленных масштабах

Исследователи из Университета Пердью в США разработали метод печати гибких и растягивающихся проводников электрического тока практически на любой поверхности, включая эластичные материалы и ткани. Метод позволяет легко освоить производство в промышленных масштабах. Статья, посвящённая их работе, будет опубликована в апрельском номере журнала Advanced Materials.

Для нанесения токопроводящих схем на эластичный материал группа учёных во главе с доктором наук Джоном Уильямом Болеем (John William Boley) воспользовалась обычным струйным принтером, но вместо чернил поместила в картридж суспензию с металлическими частицами.

Суспензия была приготовлена путём разрушения «жидкого металла» (liquid metal). Полученные в результате разрушения микрочастицы материала помещались в этанол, а полученная смесь взбивалась в суспензию под действием ультразвука.

«Сам по себе «жидкий металл» нельзя напечатать. Поэтому мы превратили его в суспензию, которая легко проходит через сопла печатающей головки, – рассказала одна из участниц исследования Ребекка Крамер (Rebecca Kramer). – И теперь мы можем наносить гибкие схемы почти на что угодно».

После нанесения суспензии на материал этанол испаряется, и на нем остаются только частицы «жидкого металла».

Однако полученная в результате печати схема не проводит ток. Чтобы она стала токопроводящей, её необходимо «активировать», надавить на неё так, чтобы частицы «жидкого металла» слиплись друг с другом. Это открывает определённые возможности для производителя: он может создать один шаблон схемы и в различных изделиях придавать схеме различную функциональность, активируя лишь некоторые из её участков, тогда как остальные оставлять не токопроводящими.

Исследователи считают, что новый метод позволит легко печатать электронные схемы на одежде и создавать новые виды носимых устройств, а также найдёт применение в робототехнике – для создания человекоподобных машин. «Проводники, изготовленные из «жидкого металла», могут растягиваться и деформироваться без разрушения», – подчеркнула Крамер.

Исследователи не пояснили, каким образом они предлагают наносить на эластичные материалы электронные компоненты.

В дальнейшем группа исследователей планирует понять, влияет ли на проводимость гибких схем из «жидкого металла» материал основы, на который они наносятся, и каким образом. А также изобрести технологию автоматической активации схемы после её печати.

Добавим, что гибкая электроника интересует инженеров уже давно. В 2009 г. учёные из США и Германии разработали новый тип полупроводниковых чернил, которые можно наносить на изделие с помощью специального струйного принтера.

Cnews.ru


Поделиться:



На данном сайте используются cookie для сбора информации технического характера и обрабатывается Ваш IP-адрес. Продолжая использовать этот сайт, вы даете согласие на использование файлов cookies.