Revolutionerande elektroniskt bläck: enheter gjorda av hårt och mjukt!

Revolutionerande elektroniskt bläck: enheter gjorda av hårt och mjukt!

Forskare har lyckats utveckla en banbrytande typ av "elektroniskt bläck" som gör det möjligt att skriva ut elektroniska kretsar som kan förändra deras styvhet. Denna nya teknik kan ligga till grund för utvecklingen av innovativa enheter som växlar mellan stela och mjuka former beroende på användning. Högt Live Science Bläcket innehåller en kombination av gallium, en metall som är fast vid rumstemperatur men som smälter strax under kroppstemperatur (98,6°F / 37°C), och ett polymerbaserat lösningsmedel som sönderdelas vid försiktig uppvärmning.

Resultatet av denna forskning är ett stabilt, tryckbart ämne som blir ledande vid upphettning. Den kan ha både plastiska och gummiliknande egenskaper. Detta öppnar för nya möjligheter för medicinsk utrustning, flexibel robotik och personlig elektronik. Jae-Woong Jeong, medförfattare till studien och professor i elektroteknik vid Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), gjorde det klart att denna teknik kan övervinna de nuvarande begränsningarna hos traditionell elektronik, som antingen är stela som smartphones eller mjuka som bärbara enheter.

Innovativa tillverkningsmetoder

En central del av forskningen är processen att dispergera mikroskopiska galliumpartiklar i en polymermatris med dimetylsulfoxid (DMSO). Vid försiktig uppvärmning sönderdelas DMSO och skapar en lätt sur miljö som tar bort oxidskiktet från galliumpartiklarna. Detta gör att partiklarna kan smälta och bilda ledande nätverk. Det nya bläcket kan skriva ut funktioner så små som 50 mikron och ändrar deras egenskaper upp till ett styvhetsförhållande på 1 465, som t.ex. Instockin rapporterad.

Förutom sin lovande applikation för att göra kretsar som kan växla mellan hårt och mjukt, har bläcket även utvecklats för flerskiktskretsar. Den här nya metoden kan revolutionera utvecklingen av enheter som kan anpassa sig till olika förhållanden, vilket öppnar upp ett brett utbud av möjligheter för slitage, medicinska tillämpningar och robotteknik.

Praktiska tillämpningar

Forskarna har redan utvecklat två fungerande prototyper. En bärbar sjukvårdsapparat förblir styv vid rumstemperatur och blir mjuk när den kommer i kontakt med huden. Ett annat exempel är ett flexibelt hjärnimplantat som förblir stelt under operationen och mjuknar i hjärnan för att minimera irritation och inflammation. Dessa applikationer visar det innovativa bläckets potential att förbättra både säkerheten och användarnas välbefinnande.

Möjligheten att använda detta bläck med vanliga tillverkningstekniker som screentryck och dip-beläggning banar också väg för framtida storskaliga och 3D-utskrivna elektroniska enheter. Den framgångsrika utvecklingen av denna teknik visar att det är möjligt att övervinna utmaningarna med att trycka med flytande metall genom nya, kreativa tillvägagångssätt.