روش جدیدی برای چاپ ۳ بعدی مدارها روی سطوح منحنی

یک تکنیک جدید به مدارها اجازه می‌دهد تا مستقیماً روی سطوح منحنی به روش چاپ سه‌بعدی چاپ شوند.

کد خبر: ۵۴۳۵۶۹

تاریخ: ۰۱ آذر ۱۴۰۱ - ۱۴:۰۵

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از نیو اطلس، در حالی که زمینه الکترونیک قابل چاپ بسیار امیدوار کننده به نظر می‌رسد، چاپ مدارها بر روی سطوح منحنی هنوز بسیار چالش برانگیز است.

اکنون یک روش جدید، فرآیند انجام این کار را تا حد زیادی ساده کرده است و به طور بالقوه امکان استفاده از انواع جدیدی از دستگاه‌های الکترونیکی را فراهم می‌کند.

این روش در دانشگاه ایالتی نورث کارولینا توسط گروهی به رهبری یوکسوان لیو، یونگ ژو، برندان اوکانر، مایکل ژنگ و جینگیان دونگ توسعه داده شده است. این روش، دو نقص از روش‌های موجود برای چاپ مدارها بر روی سطوح منحنی را برطرف کرده است.

اول از همه، جوهرهای رسانای مورد استفاده در چنین مدارهایی معمولاً دارای مواد اتصال دهنده پلیمری هستند که به آنها کمک می‌کند در ابتدا به مواد زیرلایه بچسبند. با این حال، این عوامل، رسانایی را مختل می‌کنند، بنابراین یک مرحله اضافی برای حذف آنها پس از چاپ مدار لازم است.

علاوه بر این، چنین مدارهایی معمولاً فقط می‌توانند مستقیماً روی سطوح صاف چاپ شوند. اینجاست که این روش جدید وارد می‌شود.

این کار با ایجاد یک قالب شروع می‌شود که الگوی میکروکانال‌ها را در خود جای می‌دهد. این قالب، الگوی مدار مورد نظر را تشکیل می‌دهد و از آن الگو برای ایجاد یک غشای الاستومری نازک استفاده می‌شود که در آن همان الگوی میکروکانال بازتولید می‌شود. سپس غشای انعطاف‌پذیر متعاقباً روی سطح منحنی هدف به سمت پایین اعمال می‌شود.

سپس یک محلول مایع حاوی نانوسیم‌های نقره و اتانول – اما بدون عامل اتصال – به شکل مویرگی به داخل غشاء کشیده می‌شود و حفره‌های تشکیل‌شده توسط میکروکانال‌ها را پر می‌کند. پس از خشک شدن محلول، غشاء برداشته می‌شود و یک مدار نانوسیم نقره‌ای کاربردی باقی می‌ماند که با خطوط سطح مطابقت دارد.

در آزمایش‌های اثبات مفهوم که تاکنون انجام شده است، دانشمندان یک لنز تماسی ساخته‌اند که می‌تواند برای اندازه‌گیری فشار مایع در چشم استفاده شود و یک دستکش لاتکس با حسگرهای فشار یکپارچه که می‌تواند به ربات‌ها یا پروتزها حس لامسه بدهد و همچنین یک الکترود شفاف انعطاف پذیر که می‌تواند در سلول‌های خورشیدی یا پنل‌های حساس به لمس استفاده شود.

ژو می‌گوید: ما فکر می‌کنیم که می‌توان این فناوری را به راحتی توسعه داد و عملیاتی کرد. ما آماده گفتگو با صنایعی هستیم که علاقه‌مند به کشف پتانسیل این روش هستند.

این پژوهش در مجله Science Advances منتشر شده است.