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Il metallo liquido Getto di inchiostro-Stampato ha potuto portare la tecnologia portabile, l'automatismo morbido

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La nuova ricerca mostra come la tecnologia di getto di inchiostro-stampa può essere usata per mass-produce i circuiti elettronici fatti delle leghe del liquido-metallo per “i robot molli„ e l'elettronica flessibile.

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Le tecnologie elastiche potrebbero rendere possibile un nuovo codice categoria dei robot flessibili e degli indumenti stretchable che la gente potrebbe portare per interagire con i calcolatori o per gli scopi terapeutici. Tuttavia, le nuove tecniche di fabbricazione devono essere sviluppate prima che le macchine molli diventino commercialmente fattibili, hanno detto Rebecca Kramer, un assistente universitario dell'ingegneria meccanica all'università di Purdue.

“Vogliamo generare l'elettronica stretchable che potrebbe essere compatibile con le macchine molli, quali i robot che devono comprimere attraverso i piccoli spazi, o le tecnologie portabili che non sono restrittive di movimento,„ ha detto. “I conduttori fatti da metallo liquido possono allungare e deformare senza rompersi.„

Un nuovo metodo potenziale di fabbricazione mette a fuoco sullo sfruttamento della stampa del getto di inchiostro per generare i dispositivi fatti delle leghe liquide.

“Questo processo ora permette che noi stampiamo flessibile ed i conduttori stretchable su qualche cosa, compreso i materiali elastici ed i tessuti,„ Kramer hanno detto.

Una pubblicazione circa il metodo comparirà il 18 aprile nei materiali avanzati del giornale. La carta introduce generalmente il metodo, denominato nanoparticles meccanicamente sinterizzati dell'gallio-indio e descrive la ricerca che porta al progetto. È stata creata dal ricercatore postdoctoral John William Boley, bianco del Edward L. del dottorando e da Kramer.

Un inchiostro stampabile è fatto disperdendo il metallo liquido in un ultrasuono usando solvibile non metallico, che rompe in su il metallo liquido all'ingrosso nei nanoparticles. Questo inchiostro nanoparticle-riempito è compatibile con stampa del getto di inchiostro.

“Il metallo liquido nella relativa forma natale non è getto di inchiostro-in grado,„ Kramer ha detto. “Così che cosa facciamo è genera i nanoparticles liquidi del metallo che sono abbastanza piccoli passare attraverso un ugello del getto di inchiostro. La sonicazione del metallo liquido in un solvente dell'elemento portante, quale etanolo, sia genera i nanoparticles che li disperde nel solvente. Allora possiamo stampare l'inchiostro su tutto il substrato. L'etanolo si volatilizza via in modo da siamo lasciati appena con i nanoparticles liquidi del metallo su una superficie.„

Dopo stampa, i nanoparticles devono essere ricongiunti applicando la pressione chiara, che rende il materiale conduttivo. Questo punto è necessario perché i nanoparticles del liquido-metallo inizialmente sono ricoperti di gallio ossidato, che funge da pelle che impedice la conduttività elettrica.

“Ma è una pelle fragile, in modo da quando applicate la pressione che rompe la pelle e tutto si unisce in una pellicola uniforme,„ Kramer ha detto. “Possiamo fare il questo timbrando o trascinando qualcosa attraverso la superficie, quale lo spigolo di una punta del silicone.„

Il metodo permette di selezionare quali parti da attivare secondo i disegni particolari, suggerenti che una pellicola in bianco potrebbe essere fabbricata per un gran numero di applicazioni potenziali.

“Attiviamo selettivamente che elettronica vogliamo accendere applicando la pressione appena a quelle zone,„ abbiamo detto Kramer, che questo anno ha ricevuto ad un premio in anticipo di sviluppo di carriera dal National Science Foundation, che sostiene la ricerca per determinare come al meglio sviluppi l'inchiostro del liquido-metallo.

Il processo ha potuto permettere di mass-produce velocemente i gran quantità della pellicola.

La ricerca futura esplorerà come l'interazione fra l'inchiostro e la superficie che sono stampati sopra potrebbe essere favorevole alla produzione dei tipi specifici di dispositivi.

“Per esempio, come i nanoparticles si orientano su idrofobo contro le superfici idrofile? Come possiamo formulare l'inchiostro e sfruttare la relativa interazione con una superficie per permettere all'auto-assemblea delle particelle?„ ha detto.

I ricercatori inoltre studieranno e modelleranno come le diverse particelle si rompono quando la pressione è applicata, fornendo informazioni che potrebbero permettere la fabbricazione di tracce ultrasottili e di nuovi tipi di sensori.