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Tinte, die Schaltkreise verändern
Die Tinte druckt Schaltungen, die sich von hart zu weich wechseln.Dies hilft, Geräte für Verschleiß, medizinischen Gebrauch und Roboter zu erstellen, die besser passen und besser funktionieren.
Elektronikschalter variabler Stiff von Variablen zwischen starren und weichen Modi.Gallium mit unterschiedlicher Steifheit in festen und flüssigen Formen ist ein Schlüsselmaterial, hat jedoch Probleme wie hohe Oberflächenspannung und Phasenänderungen.Forscher der Kaist und der Seoul National University erstellten eine Tinte, um Variablen-Stiff-Schaltungen bei Raumtemperatur zu drucken und Geräte zu ermöglichen, die die Steifheit an Wearables, Implantaten und Roboter anpassen.
Die neue Tinte ermöglicht das Drucken von Multilayer -Schaltungen wie PCBs, die die Steifheit durch Temperatur ändern und neue Verwendungen in Elektronik, medizinischen Geräten und Robotik öffnen.Herkömmliche Elektronik sind entweder starr oder weich, begrenzt Komfort oder Kontrolle.
Um diese Herausforderung anzugehen, konzentrierten sich die Forscher auf Gallium, das knapp unter Körpertemperatur schmilzt.Festes Gallium ist steif, während seine Flüssigkeitsform weich und flüssig ist.Die Verwendung von Gallium im elektronischen Druck wurde durch seine hohe Oberflächenspannung und -instabilität beim Schmelzen begrenzt.
Sie entwickelten einen pH-kontrollierten Flüssigmetall-Tintendruckprozess.Durch das Mischen von Galliumpartikeln in mikrogröße in eine Polyurethanmatrix mit einem neutralen Lösungsmittel machten sie eine stabile, dicke Tinte zum präzisen Druck.Beim Erhitzen nach dem Druck bricht das DMSO zusammen und erzeugt eine saure Umgebung, die die Oxidschicht auf den Galliumpartikeln entfernt.Dies führt dazu, dass die Partikel mit einstellbaren mechanischen Eigenschaften in elektrisch leitende Netzwerke verbinden.
Die gedruckten Schaltkreise haben feine Details, Leitfähigkeit und ein Steifigkeitsänderungsverhältnis von bis zu 1.465, was den Materialschalter von starr wie Kunststoff zu weich wie Gummi mitgeht.Die Tinte arbeitet auch mit gemeinsamen Druckmethoden wie Screen-Druck und Dipbeschichtung und ermöglicht das Erstellen von Larken- und 3D-Geräten.
Das Team zeigte dies, indem sie ein Gerät erstellte, das unter normalen Bedingungen als starres tragbares elektronisches Gerät fungiert, aber beim Abnutzen zu einem weichen, tragbaren Gesundheitsgerät wird.Sie machten auch eine neuronale Sonde, die während der Operation zur Platzierung steif bleibt, aber im Gehirngewebe weich, um Entzündungen zu verringern - und verspricht das Versprechen für medizinische Implantate.