Inchiostro elettronico rivoluzionario: dispositivi fatti di duro e morbido!

Inchiostro elettronico rivoluzionario: dispositivi fatti di duro e morbido!

I ricercatori sono riusciti a sviluppare un tipo innovativo di “inchiostro elettronico” che consente di stampare circuiti elettronici in grado di modificarne la rigidità. Questa nuova tecnologia potrebbe costituire la base per lo sviluppo di dispositivi innovativi che passano dalla forma rigida a quella morbida a seconda dell'uso. Forte Scienza in diretta L'inchiostro contiene una combinazione di gallio, un metallo solido a temperatura ambiente ma che si scioglie appena al di sotto della temperatura corporea (37 °C/98,6 °F), e un solvente a base di polimero che si decompone se riscaldato delicatamente.

Il risultato di questa ricerca è una sostanza stabile e stampabile che diventa conduttiva quando riscaldata. Può avere proprietà sia plastiche che gommose. Ciò apre nuove possibilità per i dispositivi medici, la robotica flessibile e l’elettronica personale. Jae-Woong Jeong, coautore dello studio e professore di ingegneria elettrica presso il Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), ha chiarito che questa tecnologia può superare gli attuali limiti dell’elettronica tradizionale, che è rigida come gli smartphone o morbida come i dispositivi indossabili.

Metodi di produzione innovativi

Un elemento centrale della ricerca è il processo di dispersione delle particelle microscopiche di gallio in una matrice polimerica con dimetilsolfossido (DMSO). Quando riscaldato delicatamente, DMSO si decompone e crea un ambiente leggermente acido che rimuove lo strato di ossido dalle particelle di gallio. Ciò consente alle particelle di sciogliersi e formare reti conduttive. Il nuovo inchiostro può stampare elementi piccoli fino a 50 micron e modificarne le proprietà fino a un rapporto di variazione della rigidità di 1.465, come ad esempio Instockin riportato.

Oltre alla sua promettente applicazione per la realizzazione di circuiti che possono passare da hard a soft, l'inchiostro è stato sviluppato anche per circuiti multistrato. Questo nuovo metodo potrebbe rivoluzionare lo sviluppo di dispositivi in ​​grado di adattarsi a diverse condizioni, aprendo un’ampia gamma di possibilità per l’usura, le applicazioni mediche e la robotica.

Applicazioni pratiche

I ricercatori hanno già sviluppato due prototipi funzionanti. Un dispositivo sanitario indossabile rimane rigido a temperatura ambiente e diventa morbido a contatto con la pelle. Un altro esempio è un impianto cerebrale flessibile che rimane rigido durante l’intervento chirurgico e si ammorbidisce nel cervello per ridurre al minimo l’irritazione e l’infiammazione. Queste applicazioni dimostrano il potenziale dell'inchiostro innovativo nel migliorare sia la sicurezza che il benessere degli utenti.

La possibilità di utilizzare questo inchiostro con tecniche di produzione comuni come la serigrafia e il rivestimento per immersione apre anche la strada a futuri dispositivi elettronici stampati in 3D e su larga scala. Lo sviluppo di successo di questa tecnologia dimostra che è possibile superare le sfide della stampa con metallo liquido attraverso approcci nuovi e creativi.