Les chercheurs du MIT développent le procédé d’impression d’étiquettes électroniques

- Jan 20, 2017 -

Imaginez être capable de lire des données électroniques en temps réel sur l’étiquette. Par exemple, votre barista pouvait imprimer une étiquette si vous savez exactement comment chaud votre café est comme le temps passe. Étiquettes électroniques pourraient s’avérer utiles dans un certain nombre d’applications. Cette technologie pourrait également faire des surfaces d’impression électroniques pour un large éventail de fonctions possibles.

Chercheurs du Massachusetts Institute of Technology ont mis au point un procédé d’impression pour les transistors qui peut contrétiser étiquettes électroniques et surfaces similaires un peu coûteux.

« Il y a un besoin énorme pour l’impression des appareils électroniques qui sont très peu coûteux mais de fournir les calculs simples et des fonctions interactives, » dit A. John Hart, le professeur agrégé Mitsui carrières en génie au MIT et de la technologie contemporaine.

« Notre nouveau processus d’impression est une technologie habilitante pour l’électronique haute performance, entièrement imprimé, y compris les transistors, les surfaces optiquement fonctionnelles et capteurs omniprésents. »

Impression électronique n’est pas un concept nouveau. Jet d’encre et caoutchouc estampage techniques ont été utilisés avec des résultats ternes. Selon le document de chercheurs publiée récemment dans le journalProgrès de la science, ces techniques sont difficiles à maîtriser à petite échelle et ont tendance à produire des modèles de bague café dans lequel déversements d’encre sur les frontières. Impressions inégales peuvent également mener aux circuits incomplètes.

La technique tracée dansProgrès de la sciencecomprend la conception de timbres nanoporeux – un type de timbre qui est américaines de caoutchouc et de la taille d’un ongle de l’auriculaire. Ces timbres sont modèles inférieures à la largeur d’un cheveu humain.

La porosité de ces timbres permet une solution de nanoparticules, une sorte de couler d’encre, uniformément à travers le timbre et sur la surface désirée. Cela permet une résolution supérieure à tampon d’impression.

Nanotubes de carbone sont utilisés pour le timbre. Ce sont des feuilles fortes, microscopiques des atomes de carbone disposés en bouteilles.

« C’est un peu heureux hasard que la solution à haute résolution d’impression de l’électronique s’appuie sur notre expérience dans la fabrication des nanotubes de carbone pendant de nombreuses années », a dit Hart.

« Les forêts de nanotubes de carbone peuvent transférer l’encre sur une surface comme celle des nombres massifs des piquants minuscule plume. »

Pour rendre les timbres, les chercheurs ont utilisé a déjà développé des techniques pour pousser les nanotubes de carbone sur une surface de silicium dans divers modèles, y compris les nids d’abeille et de formes de fleurs. Ces nanotubes sont recouverts d’un mince polymère afin d’assurer l’encre envahirait les structures de nanotube et que les nanotubes ne diminuerait pas après que l’encre a été apposé. Ils infusée puis le timbre avec un petit volume d’encre électronique composé des nanoparticules comme argent, oxyde de zinc ou semi-conducteurs points quantiques.

La composante essentielle pour ces motifs précis, à haute résolution d’impression est d’un montant de pression pour éliminer l’encre. Cette pression précise a été déterminée par un modèle pour prévoir la quantité de force nécessaire pour éliminer une couche uniforme d’encre sur un substrat. Une machine d’impression d’un rouleau motorisé a été construite pour le processus. Les chercheurs ont fixé chaque timbre sur une plate-forme attachée à un ressort, et ils cela permettant de contrôler la force employée pour appuyer sur le timbre contre le substrat.

« Ce serait un procédé industriel continu, où vous auriez un timbre, et un rouleau sur lequel vous auriez un substrat que vous souhaitez imprimer, comme une bobine de film plastique ou papier spécialisé pour l’électronique, » a dit Hart. « Nous avons trouvé, limitée par le moteur, que nous avons utilisé dans le système d’impression, nous pourrions imprimer à 200 millimètres par seconde, en continu, qui est déjà en concurrence avec les tarifs des technologies d’impression industrielles. Ceci, combiné avec une amélioration décuplée dans la résolution d’impression que nous avons démontré, est encourageant. »


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