Et usynligt nøglehul via gennemsigtig elektronik

Hårde tider for indbrudstyve og pengeskabe:Empa-forskere har udviklet et usynligt "nøglehul" lavet af trykte, gennemsigtig elektronik. Kun autoriserede personer ved, hvor de skal indtaste adgangskoden.

Ved første øjekast, Empa-forsker Evgeniia Gilshteins idé virker upåfaldende – eller mere præcist, usynlig. Hvad der oprindeligt ligner en simpel gennemsigtig film, skjuler et helt nyt niveau af sikkerhed. Usynlige knapper er trykt med ledende blæk på det gennemsigtige bæremateriale, hvis position kun er kendt af insidere. Sådanne kredsløb kan tilsluttes en dørlås som en adgangskode, for eksempel. Hvis knapperne på polymerfilmen trykkes i den rigtige rækkefølge, døren åbnes.

Ledende hemmeligt blæk

Et forskerhold ved Empa's Thin Films and Photovoltaics laboratorium i Dübendorf, hvor Evgeniia Gilshtein arbejder, har tidligere haft succes med at printe elektroniske kredsløb og sensorer på polymerfilm. Sammen med forskere fra Paul Scherrer Institute (PSI) og EPFL, de anvendte tyndfilmstransistorer på papir- og PET-film inden for FOXIP-forskningsprojektet (en forkortelse for "Functional OXIdes Printed on Polymers and Paper").

At gøre dette, holdet bruger transparente ledende metaloxider (TCO). Det ledende blæk kan påføres på en overflade ved hjælp af en inkjet printer, for eksempel. "Selvfølgelig, vi bruger ikke almindelige kontorprintere til dette, men det højt specialiserede udstyr på Empas Coating Competence Center, siger Ghilshtein. præcisionen, hvormed elektronikken printes, ligger i mikrometerområdet.

En elegant omvej

Nu, den gennemsigtige sikkerhedsfilm bliver brugt til at fremme en af ​​mange potentielle fremtidige anvendelser af teknologien. "Det, der var vigtigst for os, var, at filmens additive fremstillingsproces også kunne bruges i industriel skala, " siger Gilshtein. Den usynlige dørlås kunne bruges i banker eller hospitaler, for eksempel, men også til private hjem.

For at gøre den metalholdige nanopartikelblæk mere gennemsigtig og ledende end konventionelle produkter, forskerne brugte en elegant omvej i produktionsprocessen:Efter at kredsløbene blev trykt på bærefolien, folien blev farvet blå. Siden det blå blæk, i modsætning til en gennemsigtig film, kan absorbere lys, dette gør det nu muligt at "brænde" blækket på underlaget, ved brug af højenergilysbestråling. I processen, ikke kun forsvinder den blå farve, men det "hemmelige blæk" lavet af indiumtinoxid bliver usynligt i samme trin. "Resultatet er trykte kredsløb, der har væsentligt højere ledningsevne end tidligere løsninger, " siger Empa-forskeren.

Sensoroverfladerne kan ikke ses af det menneskelige øje og kan placeres på passende steder, såsom over et dørhængsel. siger Gilshtein, "Men kredsløbene kan lige så nemt placeres på en glasrude eller et buet dørhåndtag." Filmen er også koblet sammen med et display, der viser, om koden er indtastet korrekt. Takket være den forholdsvis enkle printproces, antallet af sensorer kan øges næsten efter behag.