(снимка: TechXplore / Pennsylvania State University)
Отпечатваната електроника може да помогне за разпространението на интелигентни, свързани устройства – от домакински уреди, които комуникират помежду си, до медицински диагностични сензори, които се поставят върху тялото, за да се избегнат инвазивни процедури. Но разнообразието от печатащи повърхности е предизвикателство.
Съществуващите методи за печат върху плоскости може да не са безопасни за използване върху човешката кожа, например, или да не са приложими за сложни текстури и форми. Сега международен екип изследователи от Държавния университет в Пенсилвания (Penn State) е разработил евтина техника за трансфер посредством нисък топлопренос, чрез която може да се отпечатва биоразградима електроника върху различни сложни геометрии и потенциално върху човешка кожа, съобщи TechXplore.
„Опитваме се да дадем възможност за директно изработване на интегрални схеми със свободна форма, 3D геометрии”, казва Хуаню „Лари” Ченг, професор по кариерно развитие в катедрата по инженерни науки и механика на университета. „Отпечатването върху сложни обекти може да направи възможно в бъдеще интернет на нещата да е такъв, че веригите да свързват различни обекти около нас, независимо дали са интелигентни домашни сензори, роботи, които изпълняват сложни задачи заедно, или устройства, поставени директно върху човешкото тяло”.
[related-posts]
За да започнат процеса на отпечатване, изследователите са покрили тънък филм с мастило, направено от цинкови наночастици. Той е прикрепен към покритие, подобно на шаблон, върху целевата повърхност. След това учените пуснали високоенергийна ксенонова светлина през филма. За милисекунди енергията от тази светлина е възбудила частиците достатъчно, за да ги прехвърли на новата повърхност през шаблона.
Новата повърхност, благодарение на този метод, може да има сложна форма: отпечатаните обекти в експеримента включват стъклена чаша и мида. Прехвърленият цинк образува проводима електронна верига, която може да се адаптира за използване като сензор или антена.
Методът, в сравнение с други техники за печат на електроника, е много по-бърз и рентабилен, тъй като не използва скъпо оборудване като вакуумни камери, обяснява Ченг. Новата техника може да бъде и по-устойчива.
„Днес електрониката се обновява на всеки две години и това създава огромно количество електронни отпадъци”, каза Ченг. „Когато погледнем в бъдещето, ако нашата електроника е достатъчно екологична, за да може да се изхвърля в тоалетната, употребата ѝ ще бъде много по-добре за околната среда”.
Този фактор на биоразградимост също така подобрява и сигурността на устройствата. Екипът проучва и възможностите за преобразуване на отпечатаните биоразградими цинкови вериги в постоянни.
Това, което предстои сега, е да се изследва доколко може методите за печат да се мащабират и да са по-удобни за широкомащабно производство. Оптимизирането на процедурата за печат, както и отпечатването върху кожата – за приложения за мониторинг на здравето – също ще бъде приоритет.
