Revolutsiooniline elektrooniline tint: kõvast ja pehmest materjalist seadmed!

Revolutsiooniline elektrooniline tint: kõvast ja pehmest materjalist seadmed!

Teadlastel on õnnestunud välja töötada murranguline "elektroonilise tindi" tüüp, mis võimaldab printida elektroonilisi vooluahelaid, mis võivad muuta nende jäikust. See uus tehnoloogia võib olla aluseks uuenduslike seadmete väljatöötamisele, mis lülituvad sõltuvalt kasutusest jäiga ja pehme vormi vahel. Valju Live Science Tint sisaldab kombinatsiooni galliumist, metallist, mis on toatemperatuuril tahke, kuid sulab veidi alla kehatemperatuuri (98,6 °F / 37 °C), ja polümeeripõhist lahustit, mis laguneb õrnal kuumutamisel.

Selle uurimistöö tulemuseks on stabiilne prinditav aine, mis muutub kuumutamisel juhtivaks. Sellel võivad olla nii plastilised kui ka kummilised omadused. See avab uusi võimalusi meditsiiniseadmetele, paindlikule robootikale ja personaalelektroonikale. Uuringu kaasautor ja Korea Kõrgema Teaduste ja Tehnoloogia Instituudi (KAIST) elektrotehnika professor Jae-Woong Jeong tegi selgeks, et see tehnoloogia suudab ületada traditsioonilise elektroonika praegused piirangud, mis on kas jäigad nagu nutitelefonid või pehmed nagu kantavad seadmed.

Uuenduslikud tootmismeetodid

Uurimistöö keskne element on mikroskoopiliste galliumiosakeste dispergeerimine polümeermaatriksis dimetüülsulfoksiidiga (DMSO). Õrnal kuumutamisel DMSO laguneb ja loob kergelt happelise keskkonna, mis eemaldab galliumiosakestelt oksiidikihi. See võimaldab osakestel sulada ja moodustada juhtivaid võrgustikke. Uus tint suudab printida kuni 50 mikroni suuruseid funktsioone ja muudab nende omadusi kuni jäikuse muutuse suhteni 1465, näiteks Instockin teatatud.

Lisaks paljutõotavale rakendusele kõvade ja pehmete vooluringide loomiseks, on tint välja töötatud ka mitmekihiliste vooluahelate jaoks. See uus meetod võib revolutsiooniliselt muuta erinevate tingimustega kohanevate seadmete väljatöötamist, avades laialdased võimalused kulumiseks, meditsiinilisteks rakendusteks ja robootikaks.

Praktilised rakendused

Teadlased on juba välja töötanud kaks töötavat prototüüpi. Kantav tervishoiuseade jääb toatemperatuuril jäigaks ja muutub nahaga kokkupuutel pehmeks. Teine näide on painduv ajuimplantaat, mis jääb operatsiooni ajal jäigaks ja pehmeneb ajus, et minimeerida ärritust ja põletikku. Need rakendused näitavad uuendusliku tindi potentsiaali parandada nii kasutajate ohutust kui ka heaolu.

Võimalus kasutada seda tinti tavaliste tootmistehnikatega, nagu siiditrükk ja kastmine, sillutab teed ka tulevastele suuremahulistele ja 3D-prinditud elektroonikaseadmetele. Selle tehnoloogia edukas arendamine näitab, et vedelmetalliga printimise väljakutseid on võimalik ületada uute loominguliste lähenemisviiside abil.