Sviluppata una nuova tecnica di deposizione selettiva di film metallici per l’elettronica morbida
Un gruppo di ricerca dell’Università Nazionale di Seoul (SNU), guidato dal professor Yongtaek Hong del Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica, in collaborazione con il professor Byeongmoon Lee dell’Istituto di Scienza e Tecnologia di Daegu Gyeongbuk (DGIST), ha sviluppato una nuova tecnica di deposizione selettiva di film metallici tramite stampa. Questa innovazione consente la realizzazione rapida e semplice di dispositivi elettronici morbidi ad alte prestazioni in diverse forme.
Depositione selettiva di film metallici: una soluzione per l’elettronica morbida
I film sottili metallici, realizzati con deposizione da vapore, sono essenziali per la loro elevata conduttività elettrica e qualità superficiale, elementi chiave per i dispositivi elettronici. Tuttavia, la modellazione di questi film in forme precise richiede tipicamente l’uso di maschere rigide, come le shadow mask o le fotomaschere, che limitano la possibilità di modificare i modelli e ne impediscono l’applicazione su superfici di diverse forme.
Per superare questi ostacoli, il team di ricerca ha ideato una tecnica di deposizione selettiva basata sulla stampa, che utilizza modelli polimerici per bloccare la condensazione del vapore metallico. Questo metodo permette di effettuare contemporaneamente la deposizione e la modellazione dei film metallici senza l’uso di maschere aggiuntive. In questo modo è possibile produrre pattern con larghezze che variano da pochi micrometri a diversi millimetri, su scala ampia.
Applicazioni su substrati curvilinei e stretchabili
Secondo il team, i modelli polimerici utilizzati nella tecnica presentano una grande elasticità e durabilità meccanica, rendendo possibile la formazione di film sottili metallici anche su superfici con curvature multiple o su substrati elastici, cosa che finora risultava impraticabile con i metodi tradizionali. Durante il progetto di ricerca, i ricercatori hanno dimostrato l’efficacia di questa tecnica nella realizzazione di dispositivi elettronici flessibili di nuova generazione, come sistemi di trasmissione di energia wireless, OLED curvilinei e array LED stretchabili, utilizzando film metallici dalle forme più diverse.
Versatilità e potenziale tecnologico
Il professor Yongtaek Hong ha sottolineato l’importanza di questa ricerca: “Questo studio ha sviluppato una tecnologia che consente di creare facilmente pattern di film metallici ad alte prestazioni tramite deposizione da vapore, ponendo le basi per ampliare l’utilizzo di questi film nel campo dell’elettronica morbida, anche su superfici curve e stretchabili.” Ha aggiunto, “In futuro, questa tecnologia potrebbe essere impiegata direttamente per formare strutture trasparenti e porose nell’elettrodo superiore comune dei pannelli OLED, elemento cruciale per le tecnologie di telecamere e sensori di riconoscimento facciale sotto il display, che richiedono forme diverse.”
Collaborazioni e sviluppi futuri
Il lavoro è stato condotto con il supporto del Ministero della Scienza e delle ICT e i principali autori dell’articolo, i dottori Sujin Jeong e Hyungsoo Yoon, attualmente lavorano presso il Samsung Display Research Center, concentrandosi sullo sviluppo di display futuri, inclusi quelli stretchabili. I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati il 22 agosto 2024 sulla rivista Nature Communications.
Introduzione al College of Engineering della SNU
L’Università Nazionale di Seoul, fondata nel 1946, è la prima università nazionale della Corea del Sud. Il College of Engineering dell’SNU lavora costantemente per raggiungere l’obiettivo di formare leader per l’industria e la società globale. Con 12 dipartimenti e 323 professori di fama internazionale, il College è all’avanguardia nello sviluppo tecnologico in Corea e rappresenta una forza trainante per l’innovazione a livello internazionale.
Informazioni sullo studio
L’articolo, intitolato “Printable, stretchable metal-vapor-desorption layers for high-fidelity patterning in soft, freeform electronics”, è stato pubblicato su Nature Communications il 22 agosto 2024, con il DOI 10.1038/s41467-024-51585-2. Il team di ricerca ha anche depositato una domanda di brevetto presso la Seoul National University R&DB Foundation.
