Новая технология прямой печати металлом позволяет создавать гибкую и самовосстанавливающуюся электронику - «Наука и технологии»

Исследователи из университета Северной Каролины разработали новую технологию прямой печати металлом, идеально подходящей для изготовления электронных схем, способных растягиваться, сжиматься и обладающих функциями самовосстановления. Новая технология позволяет осуществлять печать схем несколькими видами металлических сплавов на основаниях различного типа. Более того, данная технология полностью совместима с существующими производственными системами подобного рода.

Основой новой технологии является достаточно распространенная технология электрогидродинамической печати. Только вот в качестве чернил для этой печати используются металлические сплавы, температура плавления которых составляет порядка 60 градусов Цельсия. Ученые продемонстрировали возможности такой технологии печати, создав элементы электронных схем из трех разных сплавов на основании из стекла, на бумаге и на двух видах эластичного полимерного материала.

"Наш процесс является исключительно процессом печати. В нем не используется никакой подрезки, гравировки и другой механической обработки" - пишут исследователи, - "Из-за этого наш новый процесс можно назвать самым "прямым" из всех имеющихся методов прямой печати металлами".

Схемы, напечатанные на основании из упругого полимера, сохраняют свою целостность при их изгибе на достаточно большой угол более тысячи раз. Кроме этого, значение электрической проводимости печатных проводников сохраняется при растяжении схемы на 70 процентов относительно ее изначального размера.
Компоненты напечатанных схем обладают способностью к самовосстановлению в случае их поломки из-за чрезмерного изгиба или растяжения. Данное свойство является следствием низкой температуры плавления металлического сплава, ведь в местах нарушения целостности проводника возникают области с повышенным сопротивлением. В этих местах при протекании электрического тока начинает выделяться тепло, материал проводника плавится и его электрическая проводимость полностью восстанавливается до исходного значения.

Помимо всех перечисленных выше достоинств, новая технология прямой печати металлом обеспечивает достаточно неплохую разрешающую способность. Демонстрацией этого стал датчик прикосновения, на одном квадратном сантиметре которого была напечатана матрица из 400 чувствительных элементов.

"В самом ближайшем времени мы надеемся найти заинтересованных партнеров из промышленного сектора" - пишут исследователи, - "Совместными усилиями мы разовьем новую технологию печати до уровня, приемлемого для использования в реальном производстве. И затем, при помощи новой технологии можно будет наладить выпуск различного рода датчиков, носимых и встраиваемых электронных устройств".