Forskere laver rullekuglepen blæk til at tegne kredsløb

(PhysOrg.com) -- To professorer fra University of Illinois; en med speciale i materialevidenskab, den anden i elektroteknik, har kombineret deres talenter for at tage ideen om at printe kredsløb på ikke-standardmaterialer et skridt videre ved at udvikle en ledende blæk, der kan bruges i en traditionel rullekuglepen til at tegne kredsløb i hånden på papir og andre porøse materialer. I deres papir udgivet i Avancerede materialer , team leder Jennifer Lewis, Jennifer Bernhard og kolleger beskriver, hvordan de var i stand til at lave en type blæk af sølv nanopartikler, der ville forblive en væske, mens de var i pennen, men ville tørre som almindeligt blæk, når det først er påført. Kuglepennen blev derefter brugt til at tegne et fungerende LCD-display og en antenne.

For at lave blækket, holdet producerede sølvnanopartikler ved at reducere en sølvnitratopløsning sammen med en syre for at forhindre partiklerne i at vokse sig for store. Bagefter blev syren fjernet og blækkets viskositet modificeret ved hjælp af hydroxyethylcellulose for at få den helt rigtige konsistens. Resultatet er en slags flydende metal, der tørrer ved kontakt, og som kan bruges til at lede elektricitet, derfor dens evne til at blive brugt til at skabe et kredsløb.

Indtil nu, mest forskning i at printe kredsløb på ikke-standardmaterialer, såsom papir, er blevet gjort ved hjælp af inkjet-printere eller endda airbrushes. Denne nye tilgang ville gøre det muligt at tegne kredsløb hurtigere og meget billigere, eller endda på farten, da ingen anden hardware er nødvendig. Sådan en billig enhed kan skabe et marked for engangskredsløb eller endda superbillige batterier. Papir blev brugt i undersøgelsen, fordi det anses for at være det bedst egnede ikke-standardmateriale til print af kredsløb på grund af dets brede tilgængelighed, lavpris, evne til at blive bøjet og formet, og det faktum, at det er biologisk nedbrydeligt.

Lewis bemærkede, at papiret, der blev brugt i undersøgelsen, blev foldet efter test for at se, hvordan kredsløbet ville holde op, og opdagede, at det tog foldning flere tusinde gange, før blækbanerne blev brudt. Hun bemærkede også, at andre materialer udover papir kunne bruges, såsom træ eller keramik.

Holdet planlægger derefter at undersøge andre typer materialer, der kan bruges til at lave ledende blæk til deres pen, i håb om at åbne døren for alle slags blæk, der kan bruges til en lang række forskellige formål.

© 2010 PhysOrg.com