Tecnica di stampa di circuiti flessibili su superfici curve, dalle lenti a contatto ai guanti in lattice reare elettronica stampata utilizzando vari materiali, ma esistono dei limiti”, afferma Yong Zhu, autore corrispondente di un articolo sul lavoro. “Una sfida è che le tecniche esistenti richiedono l’uso di agenti leganti polimerici nell”inchiostro’ utilizzato per stampare i circuiti. Ciò compromette la conduttività del circuito, quindi è necessario incorporare un passaggio aggiuntivo per rimuovere quegli agenti leganti dopo la stampa.

“Una seconda sfida è che queste tecniche di stampa in genere richiedono di stampare su superfici piane, ma molte applicazioni richiedono superfici che non sono piatte”, afferma Zhu, che è Andrew A. Adams Distinguished Professor of Mechanical and Aerospace Engineering presso NC State .

“Abbiamo sviluppato una tecnica che non richiede agenti leganti e che ci consente di stampare su una varietà di superfici curvilinee”, afferma Yuxuan Liu, primo autore dell’articolo e Ph.D. studente alla NC State. “Ci consente inoltre di stampare i circuiti come strutture a griglia con uno spessore uniforme.”

Il primo passo nella nuova tecnica è creare un modello per l’applicazione pertinente che incorpori un modello specifico di scanalature su microscala. Il modello viene quindi utilizzato per replicare quel modello in un sottile film polimerico elastico. I ricercatori attaccano quindi il sottile film polimerico al relativo substrato, che può essere piatto o curvo. A questo punto, le minuscole scanalature nel polimero vengono riempite con una soluzione liquida contenente nanofili d’argento. La soluzione viene lasciata asciugare a temperatura ambiente, lasciando dietro di sé nanofili d’argento in un materiale morbido con la forma e lo schema del circuito desiderati.

Per dimostrare la tecnica, i ricercatori hanno creato tre prototipi proof-of-concept. Una era una lente a contatto “intelligente” con circuiti integrati, che poteva essere utilizzata per misurare la pressione del fluido oculare, che è rilevante per alcune applicazioni biomediche. Uno era un elettrodo flessibile e trasparente con circuiti stampati a griglia, che poteva essere utilizzato in celle solari o su pannelli tattili. Il terzo è un guanto in lattice su cui sono stampati circuiti che fungono da sensori di pressione, che ha applicazioni nella robotica e nelle applicazioni di interfaccia uomo-macchina.

“Pensiamo che questo potrebbe essere ampliato abbastanza facilmente, in termini di produzione”, afferma Zhu. “Siamo aperti a parlare con le industrie che sono interessate a esplorare il potenziale di questa tecnica”.

Il documento, ” Curvilinear Soft Electronics by Micromolding of Metal Nanowires in Capillaries “, è pubblicato sulla rivista ad accesso aperto Science Advances . Il documento è stato co-autore di Brendan O’Connor, professore di ingegneria meccanica e aerospaziale presso NC State; Jingyan Dong, professore presso il dipartimento di ingegneria industriale e dei sistemi di Edward P. Fitts della NC State; e Michael Zheng, uno studente universitario alla NC State.

Il lavoro è stato svolto con il sostegno della National Science Foundation con le sovvenzioni  

 

I ricercatori di NC State hanno dimostrato una nuova tecnica per stampare direttamente circuiti elettronici su superfici curve e ondulate. 
Il lavoro apre la strada a una varietà di nuove tecnologie elettroniche morbide e i ricercatori hanno utilizzato la tecnica per creare prototipi di lenti a contatto “intelligenti”, guanti in lattice sensibili alla pressione ed elettrodi trasparenti. 
Questa immagine mostra sei dei prototipi realizzati con la nuova tecnica di stampa.
CREDITO
Yuxuan Liu, NC State University

Di Fantasy

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