Прорыв в 3D-печати: эластичные проводники для растягиваемой электроники

Будущее носимых технологий стало немного более захватывающим благодаря прорыву в 3D-печати. Исследователи из Корейского института науки и технологий недавно совершили выдающийся подвиг, успешно напечатав эластичные компоненты, которые могут проводить электричество. Это новаторское открытие, подробно описанное в статье, опубликованной в журнале Nature Electronics , открывает мир возможностей для создания растяжимой электроники в больших масштабах.

Ключ к этому замечательному достижению лежит в специальных чернилах, разработанных исследовательской группой. В отличие от традиционных чернил, используемых в 3D-печати, эти композитные чернила на основе эмульсии состоят из жидких компонентов, диспергированных в проводящем эластомере. Проводящий эластомер представляет собой каучукоподобный материал, обладающий способностью проводить электричество.

Эта уникальная комбинация позволяет печатать твердотельные эластичные проводники с трехмерной геометрией. Раньше это было серьезной проблемой, но они успешно взломали код.

Исследователи объясняют, что вязкоупругие свойства чернил обеспечивают структурную целостность печатных элементов, позволяя создавать автономные, нитевидные и неплоские трехмерные структуры. Это означает, что сложные формы теперь можно печатать напрямую, открывая новый мир возможностей дизайна для растягиваемой электроники.

Отличительные особенности эластичных проводников

Одной из выдающихся особенностей этих составных чернил является их способность проявлять вязкоупругие, разжижающие и смазывающие свойства. Эти характеристики делают материал особенно подходящим для печати сложных 3D-структур. При минимальном размере элемента менее 100 мкм и растяжимости более 150% печатные структуры с использованием этих чернил являются точными и гибкими.

Чтобы продемонстрировать потенциал своего подхода к 3D-печати, исследователи использовали чернила на основе эмульсии для создания переносного датчика температуры с растягивающимся дисплеем. Устройство работало исключительно хорошо, демонстрируя возможности этой новаторской технологии. Этот же метод вскоре можно будет использовать для создания широкого спектра растяжимых и проводящих компонентов для различных применений.

«Печать твердотельных эластичных проводников с трехмерной геометрией является сложной задачей, поскольку реологические свойства существующих чернил обычно допускают только послойное нанесение», — пишут в статье Бёнмун Ли, Хюнджу Чо и их коллеги.

«Мы показываем, что эмульсионная система, состоящая из проводящего эластомерного композита, несмешивающегося растворителя и эмульгирующего растворителя, может использоваться для всенаправленной печати эластичных проводников».

Успешное использование 3D-печати для создания эластичных проводников знаменует собой важную веху в области носимых технологий. Благодаря потенциалу крупномасштабной печати многофункциональных и растяжимых компонентов мы можем вскоре увидеть новую волну носимых устройств, органично интегрированных в нашу повседневную жизнь. Будущее растягиваемой электроники выглядит невероятно многообещающе.

 

Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК

Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов

hello@technovery.com