Printbar elektronik takket være kontaktløs væskeaflejring

Forskere fra forskningsinstituttet MESA+ fra Twente University har udviklet en teknologi til kontaktløs aflejring af væsker på nanoskala. Derved, de gør brug af et elektrisk felt. Deres teknologi vil føre til nye 3D-applikationer og kan være af stor værdi for, for eksempel, celleforskning, nano-litografi og printbar elektronik. Resultaterne fra den Twente-baserede Mesoscale Chemical Systems Department er for nylig blevet offentliggjort i det akademiske tidsskrift Anvendt fysik bogstaver .

I konventionelle teknikker til væskeaflejring, tryk udøves på væsker, eller der anvendes kapillarkræfter. Dette gøres ved hjælp af en såkaldt AFM (Atomic Force Microscopy) 'dip-pen'-probe eller en 'nano-fountain pen'-sonde. Disse sonder er blevet udstyret med en spids, som gennemsyrer væsken. En ulempe ved denne metode er, at flere elementer, såsom fugt og væske- eller overfladeegenskaber, kan påvirke aflejringen negativt.

Den kontaktløse deponeringsmetode med AFM nano-springepensonden sikrer en pålidelig og hurtig aflejring af væsker på en 50 nanometer skala. Dette er takket være brugen af ​​et elektrisk felt. Ved at påføre en spænding, væskerne inde i spidsen oplades. Forskellen med overfladens ladning får væsken til at blive trukket ud af sonden. En relativt lav spænding (60 Volt) kan allerede være tilstrækkelig. Når pulsvarigheden øges, volumenet af væskeaflejringen vil også vokse.

Den nu offentliggjorte forskning blev udført i samarbejde med virksomheden SmartTip. Denne spin-off fra University of Twente udvikler og producerer smarte sonder med nye funktionaliteter. Forsker Joël Geerlings fra Mesoscale Chemical Systems Department forventer, at mange nye mulige 3D-applikationer venter forude med udviklingen af ​​den nye deponeringsmetode. "Tænk på en 3D-printer med opløsning i nanoskala, der producerer et stillads (konstruktion) til celleforskning." Andre anvendelser er arrays af DNA eller proteiner, fotoniske krystaller, mikrofluidiske strukturer, trykt elektronik og MEMS-strukturer (mikro-elektromekaniske systemer) til sensorer, for eksempel."