Ny trykteknik til fleksibel elektronik

Ny teknologi, der muliggør mere effektiv og effektiv overførselsudskrivning til elektroniske enheder, er blevet udviklet af forskere ved Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) i Korea.

Udgivet i tidsskriftet Videnskabens fremskridt, teknikken kunne forbedre fremstillingen af ​​præcisionsenheder såsom biosensorer og bærbare enheder.

"Vores forskerhold er det første til at udvikle en instant dry transfer printteknologi, der kan bruges i både lille og stor skala uden behov for dyrt udstyr, " forklarer Seungkyoung Heo, en af ​​hovedforfatterne af DGIST-undersøgelsen.

Transfertryk tager funktionelle elementer fra ét materiale og anvender dem på et andet materiale. Metoden kan producere fleksible og strækbare elektroniske enheder, der anvendes i en lang række applikationer, såsom trådløse kommunikationssystemer, bærbare sundhedsmonitorer og fleksible elektroniske displays.

Den mest almindelige fremstillingsteknik, kaldet våd transfer print, har en række ulemper, der begrænser dens brug. Disse omfatter begrænset nøjagtighed, lange behandlingstider og forskydning eller forvrængning af enheden forårsaget af væskebevægelser under udskrivningsprocessen. I de seneste år, alternative dry transfer printmetoder er blevet udviklet, men de kræver særlige forhold eller dyrt udstyr såsom lasere, så de er ikke blevet brugt meget.

Den innovative printteknik udviklet af DGIST-forskerne er den hidtil mest alsidige og skalerbare tøroverførselsmetode. Vigtigt, Teknikken kan bruges af mindre forskningsfaciliteter uden adgang til konventionelt dry transfer printudstyr.

Den nye trykteknik gør brug af det faktum, at forskellige materialer udvider sig med forskellige hastigheder, når de opvarmes. Ved at lægge enheden, der skal printes på overfladen, den skal fastgøres til og derefter øge temperaturen, metoden forårsager termisk spænding, som skaber revner mellem lagene. Dette gør det muligt at adskille lagene med succes efter udskrivning, sikrer pålidelig og øjeblikkelig frigivelse af enheden.

I dette studie, forskerne demonstrerede den høje alsidighed af denne teknik ved at lave en elektrokardiogramsensor, en gassensor, en optogenetisk sonde, og en trådløs kraftoverførselsantenne.

Laboratorieanalyse bekræftede, at den nye udskrivningsteknik er mere nøjagtig og hurtigere end konventionelle vådtransferudskrivningsmetoder. Den nye dry transfer printmetode tager kun et par sekunder og bevarer enhedens oprindelige form og struktur efter frigivelsesprocessen, i modsætning til våd transferprint, som er langsommere og kan forårsage rynker. Tørtryksteknikken kan også skaleres op til at rumme mange forskellige mønsterstørrelser og -former, og det kan integreres med andre udbredte udskrivningsværktøjer, såsom termisk frigørelsestape.

Det har også den fordel, at det er i stand til præcist at overføre enheder med komplekse strukturer, som kunne forbedre produktiviteten i præcisionsenhedsindustrien og højteknologiske industrier.

"Vi planlægger nu at optimere teknologien yderligere ved at integrere den i mange af biosensorerne, trådløse strømoverførselssystemer, og strækbare enheder, der studeres i vores laboratorium, " siger Jeongdae Ha, en anden hovedforfatter af undersøgelsen fra DGIST.