Printer voor vloeibaar metaal legt elektronische circuits op papier, plastic en zelfs katoen

Een van de dromen van makers over de hele wereld is om met een desktopprinter elektronische schakelingen op min of meer elk oppervlak te kunnen printen. De grote belofte is de mogelijkheid om RFID-circuits te laten printen op plastic of papieren verpakkingen, LED-arrays op behang en zelfs transparante circuits op glas. Of gewoon om snel prototypes van schakelingen te maken bij het ontwerpen van nieuwe producten.

Er is geen tekort aan geleidende inkten die dit doel hebben, maar ze hebben allemaal verschillende soorten nadelen. Veel inkten hebben bijvoorbeeld een lage of moeilijk te controleren geleidbaarheid of moeten worden verwarmd tot temperaturen tot 400 ° C nadat ze zijn bedrukt, waardoor de materialen waarop ze kunnen worden afgedrukt, worden beperkt. Het resultaat is dat het routinematig printen van circuits op flexibele materialen zoals papier of plastic grotendeels een droom is gebleven.

Tot nu. Vandaag zeggen Jing Liu en vrienden van het Technical Institute of Physics and Chemistry in Peking dat ze hebben uitgezocht hoe elektronische circuits op een breed scala aan materialen kunnen worden geprint met behulp van een inkjetprinter gevuld met vloeibaar metaal. En ze hebben de techniek gedemonstreerd op papier, plastic, glas, rubber, katoenen doek en zelfs een gewoon blad.

De nieuwe techniek is eenvoudig. De magische saus is een vloeibaar metaal: een legering van gallium en indium die bij kamertemperatuur vloeibaar is. Ze pompen het eenvoudig door een inkjetprinter om een ​​fijne nevel van vloeibare metaaldruppels te creëren die op het substraat neerslaan.

De druppeltjes oxideren snel terwijl ze door de lucht reizen en dit oxide vormt een oppervlaktelaag op elke druppel die verdere oxidatie voorkomt. Handig, want het vloeibare metaal hecht zich zelf niet zo goed aan de ondergronden. Maar de metaaloxiden doen dat wel en dit is de reden, zeggen Jing en co, dat de circuits zo goed hechten op een breed scala aan oppervlakken.

Ze zeggen ook dat het relatief eenvoudig is om bijna elk circuitpatroon te maken, door de printerkop over het substraat te bewegen of door een masker te gebruiken. En ze hebben dit aangetoond door geleidende circuits af te drukken op katoenen doek, plastic, glas en papier en ook op een blad.

Dat lijkt me een nuttige ontwikkeling. De mogelijkheid om circuits in tijdschriften of op t-shirts te printen zal zeker veel belangstelling wekken. En voor veel makers is het van onschatbare waarde om circuitontwerpen te kunnen testen door ze af te drukken met een desktopprinter.

Misschien wel het meest opwindende van alles is dat de technologie achter dit alles goedkoop en eenvoudig is: er is geen reden waarom het niet heel snel op de markt zou kunnen worden gebracht. En dat verhoogt het vooruitzicht om prototypecircuits te kunnen printen in kleine bedrijven en zelfs thuis.

Zou het kunnen dat vloeibaar-metaalprinters dezelfde soort revolutie in zelfgebouwde elektronica teweeg kunnen brengen als 3D-printers met materiaalontwerp? En is het misschien mogelijk om ze te combineren tot één machine die functionele elektronische apparaten print?

Antwoorden graag in het opmerkingenveld. En suggesties, evenals wat u thuis met dit soort mogelijkheden zou bouwen.

Referentie: arxiv.org/abs/1311.2158 : Verneveld spuiten van vloeibare metaaldruppels op gewenste substraatoppervlakken als een algemene manier voor alomtegenwoordige gedrukte elektronica

zich verstoppen