Vallankumouksellinen elektroninen muste: laitteet kovasta ja pehmeästä!

Vallankumouksellinen elektroninen muste: laitteet kovasta ja pehmeästä!

Tutkijat ovat onnistuneet kehittämään uraauurtavan "elektronisen musteen", jonka avulla voidaan tulostaa elektronisia piirejä, jotka voivat muuttaa niiden jäykkyyttä. Tämä uusi teknologia voisi muodostaa perustan innovatiivisten laitteiden kehittämiselle, jotka vaihtelevat jäykän ja pehmeän muodon välillä käytön mukaan. äänekäs Live Science Muste sisältää yhdistelmän galliumia, metallia, joka on kiinteä huoneenlämmössä, mutta sulaa juuri kehon lämpötilan alapuolella (98,6 °F / 37 °C), ja polymeeripohjaista liuotinta, joka hajoaa varovasti kuumennettaessa.

Tämän tutkimuksen tulos on stabiili, tulostettava aine, josta tulee johtavaa kuumennettaessa. Sillä voi olla sekä muovisia että kumisia ominaisuuksia. Tämä avaa uusia mahdollisuuksia lääketieteellisille laitteille, joustavalle robotiikalle ja henkilökohtaiselle elektroniikalle. Jae-Woong Jeong, tutkimuksen toinen kirjoittaja ja sähkötekniikan professori Korea Advanced Institute of Science and Technologysta (KAIST), teki selväksi, että tämä tekniikka voi voittaa perinteisen elektroniikan nykyiset rajoitukset, jotka ovat joko jäykkiä kuten älypuhelimet tai pehmeitä kuten puettavat laitteet.

Innovatiiviset valmistusmenetelmät

Tutkimuksen keskeinen osa on prosessi, jossa mikroskooppisia galliumhiukkasia dispergoidaan polymeerimatriisiin dimetyylisulfoksidilla (DMSO). Varovasti lämmitettynä DMSO hajoaa ja luo hieman happaman ympäristön, joka poistaa oksidikerroksen galliumhiukkasista. Tämä mahdollistaa hiukkasten sulamisen ja muodostaa johtavia verkkoja. Uusi muste voi tulostaa jopa 50 mikronin piirteitä ja muuttaa niiden ominaisuuksia jopa 1 465 jäykkyyden muutossuhteeseen, kuten esim. Instockin raportoitu.

Lupaavan sovelluksensa lisäksi kovan ja pehmeän välillä vaihdettavien piirien valmistukseen muste on kehitetty myös monikerroksisia piirejä varten. Tämä uusi menetelmä voi mullistaa eri olosuhteisiin mukautuvien laitteiden kehittämisen ja avata laajan valikoiman mahdollisuuksia kulumiseen, lääketieteellisiin sovelluksiin ja robotiikkaan.

Käytännön sovellukset

Tutkijat ovat jo kehittäneet kaksi toimivaa prototyyppiä. Käytettävä terveydenhuollon laite pysyy jäykkänä huoneenlämmössä ja muuttuu pehmeäksi joutuessaan kosketuksiin ihon kanssa. Toinen esimerkki on joustava aivoimplantti, joka pysyy jäykkänä leikkauksen aikana ja pehmenee aivoissa ärsytyksen ja tulehduksen minimoimiseksi. Nämä sovellukset osoittavat innovatiivisen musteen potentiaalin parantaa sekä käyttäjien turvallisuutta että hyvinvointia.

Mahdollisuus käyttää tätä mustetta yleisten valmistustekniikoiden, kuten silkkipainatuksen ja kastopinnoituksen, kanssa myös tasoittaa tietä tuleville suurille ja 3D-tulostetuille elektronisille laitteille. Tämän tekniikan onnistunut kehitys osoittaa, että nestemäisellä metallilla painamisen haasteet on mahdollista voittaa uusilla, luovilla lähestymistavoilla.