Новое исследование показало, как может использоваться технология струйной печати для серийного выпуска электронных микросхем из сплавов жидких металлов для производства мягких роботов и гибкой электроники. Эластичные технологии могут привести к созданию нового гибкого класса роботов и растягиваемых предметов одежды, которые люди могли бы носить, чтобы взаимодействовать с компьютерами, либо в медицинских целях. Однако прежде необходимо развить новые технологии производства, и лишь затем «мягкие роботы» станут коммерчески реальными, заявила доцент Ребекка Крамер из университета Пурдю. «Мы намерены создать растягиваемую электронику, которая будет совместимой с мягкими роботами, способными при необходимости сжиматься, или носимые технологии, которые не ограничивают движение», сказал она. „Проводники, сделанные из жидкого металла, будут способны растягиваться и деформироваться без разрушения“. Новый производственный подход сосредоточен на использовании струйной печати для создания устройств, сделанных из жидких сплавов. «Теперь этот процесс позволяет нам печатать гибкие и растягиваемые проводники на чем угодно, включая эластичные материалы и ткани», сообщила Крамер. Результаты работы опубликованы в издании Advanced Materials. В статье главным образом представлен метод под названием механическое спекание наночастиц галлия-индия, и описано соответствующее исследование. Печатные чернила производятся рассеиванием жидкого металла в неметаллическом растворителе с использованием ультразвука, который разрушает жидкий металл на наночастицы. Такие чернила с наночастицами совместимы с технологией струйной печати. «В исконной форме жидкий металл не годится для струйной печати», пояснила Крамер. „А потому мы создали наночастицы жидкого металла, которые достаточно малы, чтобы беспрепятственно проходить через струйные сопла. Разрушение жидкого металла ультразвуком в растворителе, таком как этанол, создает наночастицы и рассеивает их по растворителю. Полученными чернилами можно печатать на любом основании. Этанол испаряется, и на поверхности остаются лишь наночастицы жидкого металла“. После печати наночастицы необходимо соединить, приложив малое давление, благодаря чему материал становится проводящим. Этот шаг обязателен, поскольку наночастицы жидких металлов изначально покрыты окисленным галлием, который выполняет функцию кожи и предотвращает электропроводимость. «Но кожа эта хрупкая, а потому под давлением она разрушается, и наночастицы объединяются в однородную пленку», заметила Крамер. „Мы можем сделать это с помощью штамповки или перемещения Метод позволяет выборочно активировать области нанесения в зависимости от проекта и предполагает, что технический участок пленки может быть использован для множества потенциальных применений. В дальнейшем ученые намерены исследовать, как взаимодействие между чернилами и печатаемой поверхностью может способствовать выпуску специфических типов устройств. «Например, как отличается поведение наночастиц на гидрофобных и гидрофильных поверхностях? Какой должна быть формула чернил, и как использовать их взаимодействие с поверхностью, чтобы обеспечить самосборку частиц», заключила Крамер. Наконец, ученые намерены исследовать и смоделировать, как разрушаются отдельные частицы под давлением, что позволит производить ультратонкие трассы и новые типы датчиков. 09.04.2015 |
Хайтек
Созданы чернила для 3D-печати гибких устройств без механических соединений | |
Для инженеров, работающих над мягкой робо... |
Инструмент прогнозирования ускорит исследования в области сверхпроводников | |
Функциональность многих современных передовых ... |
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом | |
С помощью большой языковой модели инженеры Мас... |
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка | |
Слабые флуктуации в сверхпроводимости, яв... |
Роняйте на здоровье. Разработан материал для электроники с адаптивной прочностью | |
Неприятности случаются каждый день, и есл... |
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов | |
Органическая электроника — область,... |
Печатный полимер позволяет изучить хиральность и спины при комнатной температуре | |
Печатаемый органический полимер, который при&n... |
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах | |
Исследовательская группа, работающая в UN... |
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе | |
Исследователи из Стэнфорда приблизились к... |
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий | |
Когда речь заходит о сверхпроводящих куби... |
Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний | |
Ученые из Университета Падерборна примени... |
Физики впервые услышали звуки "схлопывания" тепла в сверхтекучей жидкости | |
В большинстве материалов тепло предпочитает ра... |
Nature Communications: Ученые придумали, как защитить золотые катализаторы | |
Впервые исследователи, в том числе и... |
Nature Photonics: Поставлен рекорд эффективности первоскитовых светодиодов | |
Используя простой метод solvent sieve, исследо... |
Создан новый сверхпроводник из иридия, циркония и платины с хиральной структурой | |
Исследователи из Токийского университета ... |
Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов | |
Исследователи из Калифорнийского универси... |
В Японии робота с живыми мышцами научили ходить под водой — на суше он высохнет | |
Исследователи из Токийского университета ... |
PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути | |
Исследователи из Принстона применили спле... |
Создано доступное и экологичное решение для плоских дисплеев и носимой техники | |
Исследовательская группа под руководством... |
Разработан экологичный способ производства проводящих чернил для электроники | |
Исследователи из Университета Линчепинга,... |
AFM: Ученые разрабатывают технологию интеграции искусственных нейронных сетей | |
С появлением таких новых отраслей, как ис... |
Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ | |
Ученые из Томского политехнического униве... |
Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света | |
В основе глобальной интернет-связи лежит оптич... |
Создан новый держатель образцов для измерения температур в сверхмалом диапазоне | |
Группа специалистов из Helmholtz-Zentrum ... |
Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения | |
Мемристорные устройства представляют собой кат... |
Frontiers of Optoelectronics: Прогресс в области двумерных полупроводников | |
Замещающее легирование чужеродными элементами ... |
eLight: Разработан подход для создания сверхчувствительных сенсоров | |
Датчики — важнейшие инструменты для... |
Монополи фазы Берри применили для создания высокотемпературных спинтроников | |
Спинтроники — это электронные ... |
Создан новый подход для разработки новых оптических устройств для биомедицины | |
Интегрированные сети распределения, обработки ... |
LAM: Создано устройство, способное произвести революцию в использовании света | |
Жидкокристаллические, или ЖК, фазовые мод... |