Drukarka z ciekłym metalem układa obwody elektroniczne na papierze, plastiku, a nawet bawełnie

Jednym z marzeń twórców na całym świecie jest możliwość drukowania obwodów elektronicznych na mniej więcej dowolnej powierzchni za pomocą drukarki biurkowej. Wielką obietnicą jest możliwość drukowania obwodów RFID na plastikowych lub papierowych opakowaniach, tablic LED na tapecie, a nawet przezroczystych obwodów na szkle. Lub po prostu do szybkiego prototypowania obwodów podczas projektowania nowych produktów.

Nie brakuje atramentów przewodzących, które mają to zrobić, ale wszystkie mają różnego rodzaju wady. Na przykład, wiele atramentów ma niską lub trudną do kontrolowania przewodność lub wymaga podgrzania do temperatury do 400 stopni C po wydrukowaniu, ograniczając w ten sposób materiały, na których można je drukować. W rezultacie możliwość rutynowego drukowania obwodów na elastycznych materiałach, takich jak papier lub plastik, pozostała w dużej mierze marzeniem.

Do teraz. Dziś Jing Liu i koledzy z Technicznego Instytutu Fizyki i Chemii w Pekinie twierdzą, że opracowali, jak drukować obwody elektroniczne na szerokiej gamie materiałów za pomocą drukarki atramentowej wypełnionej ciekłym metalem. Zademonstrowali technikę na papierze, plastiku, szkle, gumie, bawełnianej tkaninie, a nawet zwykłym liściu.

Nowa technika jest prosta. Magiczny sos to ciekły metal: stop galu i indu, który jest płynny w temperaturze pokojowej. Po prostu przepompowują go przez drukarkę atramentową, tworząc drobny strumień kropelek ciekłego metalu, które osadzają się na podłożu.

Kropelki szybko utleniają się podczas podróży w powietrzu, a tlenek ten tworzy na każdej kropli warstwę powierzchniową, która zapobiega dalszemu utlenianiu. Jest to przydatne, ponieważ sam płynny metal nie przylega łatwo do podłoży. Ale tlenki metali tak i to jest powód, powiedzmy Jing i spółka, że ​​obwody tak dobrze przylegają do szerokiej gamy powierzchni.

Mówią również, że stosunkowo łatwo jest stworzyć prawie każdy wzór obwodu, albo przesuwając głowicę drukarki nad podłożem, albo używając maski. Zademonstrowali to, drukując obwody przewodzące na bawełnianej tkaninie, plastiku, szkle i papierze, a także na liściu.

To wygląda na użyteczny rozwój. Możliwość drukowania obwodów w czasopismach czy na koszulkach z pewnością wzbudzi duże zainteresowanie. Możliwość testowania projektów obwodów poprzez drukowanie ich za pomocą drukarki biurkowej będzie nieoceniona dla wielu producentów.

Być może najbardziej ekscytujące jest to, że technologia stojąca za tym wszystkim jest tania i prosta: nie ma powodu, dla którego nie można by jej bardzo szybko wprowadzić na rynek. A to stwarza perspektywę możliwości drukowania obwodów prototypowych w małych firmach, a nawet w domu.

Czy to możliwe, że drukarki z ciekłym metalem mogą spowodować taką samą rewolucję w domowej elektronice, jaką wywołały drukarki 3D dzięki projektowaniu materiałów? A czy dałoby się połączyć je w jedną maszynę drukującą funkcjonalne urządzenia elektroniczne?

Odpowiedzi proszę w komentarzach. Oraz sugestie, a także, co można by zbudować w domu z takimi możliwościami.

Nr ref.: arxiv.org/abs/1311.2158 : Rozpylone rozpylanie kropelek ciekłego metalu na pożądane powierzchnie podłoża jako uogólniony sposób na wszechobecną drukowaną elektronikę

ukryć