Šiaurės Karolinos valstijos universiteto (JAV) mokslininkai sukūrė naują metodą, leidžiantį spausdinti elektros grandines ant lanksčių ar galinčių išsitempti pagrindų, naudojant sidabro nanovielutes. Tai leistų integruoti įvairiausius elektroninius prietaisus į drabužius, guminius paviršius ar kitas panašias medžiagas.
Sidabro nanovielutės pastaraisiais metais yra vis plačiau naudojamos, ypač medicinos srityje – įvairių protezų ir nešiojamųjų daviklių gamyboje, dėl jų lankstumo ir laidumo elektrai savybių. Nors koncepciniai gaminiai ir įrodė, kad ši medžiaga labai perspektyvi, tačiau trūko technologijos, kuri leistų spausdinti ypač mažų matmenų integruotas grandines.
Spausdintinėms grandinėms gaminti buvo naudojamos sidabro nanodaleles, tačiau tokiu būdu pagamintos grandinės būdavo gana trapios ir ne tokios laidžios elektrai, kaip sidabro nanovielutės.
Pasirodė, kad tradiciniai spausdintinių elektronikos plokščių gamybos metodai netinka, jei yra naudojamos nanovielutės, kurios dažnai užkemša spausdinimo antgalius.
Mokslininkai pamėgino naudoti kitą būdą – elektrohidrodinaminį spausdinimą, kuris remiasi elektrostatine jėga, kuri išpurškia įelektrintų nanodalelių „rašalą“ iš purkštuko, ir jis yra pritraukiamas į reikiamą pagrindo vietą. Pasirodė, kad tuomet galima naudoti didelio skersmens purkštukus, kas apsaugo nuo užsikimšimo, tuo pačių išlaikant labai gerą spausdinimo raišką ir didelį tikslumą.
Šis „rašalas“ sudarytas iš tirpiklio, kuriame yra sidabro nanovielučių, kurių ilgis paprastai yra mažesnis nei 20 mikronų. To pakanka, kad pagamintos grandinės turėtų reikiamą laidumą, lankstumą ir patvarumą.
Naudojamas tirpiklis yra netoksiškas ir tirpsta vandenyje, todėl, išspausdinus grandinę, jį galima paprasčiausiai nuplauti.“
Be to, spausdinimo plotą riboja tik spausdintuvo dydis, todėl šis metodas tiktų ir pramoninėje gamyboje.
Tyrėjai šiuo metodu pagamino kelių prietaisų prototipus – pirštines su vidiniu šildytuvu ir nešiojamą elektrodą, naudojamą elektrokardiografijoje.
heng Cui et al. Electrohydrodynamic Printing of Silver Nanowires for Flexible and Stretchable Electronics, Nanoscale (2018). DOI: 10.1039/C7NR09570H
Daugiau:
Trys viename: naujas puslaidininkis įrenginys gali pateikti alternatyvą Mūro dėsniui
LEGO kaladėlių funkcionalumas įkvėpė nanoinžinierius
Elektronika ir odontologija – jungtuvės įmanomos