Текст уведомления здесь

Придуман дешевый способ печати гибких проводящих схем

Ученые из США разработали новый метод прямой печати гибких металлических схем. Для этого они усовершенствовали метод электрогидродинамической печати, используя в качестве «чернил» расплавы металлов.
Добавить в закладки
Комментарии

Электрогидродинамическая струйная (Electrohydrodynamic, EHD) печать — это технология печати с высоким разрешением, при которой на жидкие поляризуемые «чернила» воздействуют электрическим полем. Отталкивание скопившихся под действием поля поверхностных зарядов позволяет эффективно преодолеть поверхностное натяжение, то есть отрывать капли меньшего размера, повышая разрешение печати. Эта технология была описана в 2007 году и сейчас широко используется для печати проводящим полимерами.

Ученые из Университета Северной Каролины попробовали печатать таким способом, используя жидкие расплавы металлов. Для этого они подобрали специальные легкоплавкие материалы на основе висмута и свинца: сплав Филда (32,5% висмута, 51% индия, 16,5% олова) и сплав Вуда (50% висмута, 26,7% свинца, 13,3% олова, 10% кадмия), что позволило печатать при относительно низкой температуре — всего лишь 175 градусов Цельсия.

Оказалось, что при печати металлами из-за большой поверхности натяжения и вязкости металлических «чернил» они выходят из принтера в виде тонкой нити, а не отдельных капелек. Это дополнительно повысило разрешение печати: на лучших образцах авторам удалось добиться разрешения в 45 микрон (толщина человеческого волоса — от 50 микрон). Для EHD-печати расплавленными металлами не требуется наносить маску или иным образом подготавливать поверхность; можно использовать разные поверхности — гибкий полимер, стекло и даже бумагу. Все это заметно облегчает и удешевляет процесс изготовления проводящих схем.

Проверка стабильности полученных устройств показала, что схема продолжает проводить ток даже после того, как ее согнули и разогнули 1000 раз. Схемы на полимерных подложках также сохраняли проводимость при однократной деформации растяжения до 70% своей длины.

«Гибкие схемы очень интересны для использования во многих областях электроники, но пока что высокая стоимость мешает внедрять их на практике, — говорит один из авторов работы Цзиньян Донг. — Наш подход должен снизить стоимость создания таких схем, что сделает возможным их использование в реальных коммерческих устройствах».

Исследование опубликовано в журнале Advanced Materials Technologies.

Ранее американские исследователи разработали высокоскоростной метод 3D-печати, основанный на дозированном освещении фотоинициатора в составе фоточувствительных смол.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы