Помните надписи на железе? Все, что вам нужно было сделать, это распечатать что-то на специальной бумаге с помощью домашнего принтера, а затем перенести это на футболку с помощью утюга. Теперь ученые разработали очень похожую схему, но вместо семейных фотографий или логотипов на ней печатаются схемы. Метод, описанный в Применяемые материалы и интерфейсы ACS, может печатать функциональные схемы на предметах, начиная от гавайских гитар и заканчивая чайными чашками.
По мере того как электроника продолжает развиваться, то же самое происходит и с печатными платами, которые ими управляют. Большинство используемых сегодня досок являются жесткими, изготовленными на прочной основе из стекловолокна. Поскольку электронные системы интегрированы в гибкие изделия, такие как одежда и мягкие роботы, электроника тоже должна быть гибкой. Это привело к возросшему интересу к жидкометаллическим схемам, которые часто включают специальный сплав металлического галлия, который является жидкостью при комнатной температуре. Один из способов изготовления этих устройств - распечатать их с помощью модифицированного струйного или 3D-принтера. Но эти методы требуют сложных этапов и сложного оборудования, что делает полученные устройства дорогими и непригодными для крупномасштабного производства. Чтобы ускорить, упростить и удешевить процесс изготовления, Сиань Хуан и его коллеги хотели разработать метод создания схем из жидкого металла с использованием настольного лазерного принтера, который мог бы размещать электронику на многих типах поверхностей.
Чтобы создать схемы, исследователи распечатали соединенный дизайн на термобумаге, способной передавать тепло, с помощью обычного лазерного принтера. В принтере был нанесен тонер на основе углерода, который был нанесен на стеклянную панель путем ее нагрева. Эти рисунки тонером придавали поверхности шероховатость и создавали гидрофобный воздушный зазор между углеродом и жидким металлом. Это предотвратило прилипание металла при нанесении щеткой сверху, поэтому рисунок на основе электронных чернил прилипал только к открытым частям поверхности.
Затем этот контур можно было бы приклеить непосредственно к гладкой поверхности, например к пластиковой бутылке из-под газировки. Если поверхность была слишком неровной, как бугристая кожура апельсина, устройство сначала помещали на кусок гибкого пластика, а затем на более грубую поверхность. Однако, независимо от того, как они были прикреплены, вся простая электроника функционировала должным образом на своих различных подложках - от отображения изображений до RFID-маркировки, измерения температуры и звука. Исследователи говорят, что этот протокол должен значительно расширить область применения жидкометаллических схем.
Авторы признают финансирование со стороны Ключевой программы исследований и разработок провинции Чжэцзян и Национального фонда естественных наук Китая.
Видео: https://youtu.be/HQattovte08
Комментарии