환경을 보호하는 Shellac 인쇄 회로 기판

칩 매트릭스용으로 잘 알려진 생체 재료의 사용에 대한 EMPA 연구 덕분에 "친환경" 전자 장치: 연질 배설물

포장"지능형" 상품을 제어하는 ​​센서 덕분에, 특히 부패하기 쉬운 과일과 채소, 긴 운송 경로에서 그들은 미래를 위한 트렌드.
그러나 인쇄 및 일회용 전자 제품은 다음과 같은 심각한 문제도 야기합니다. 인쇄 잉크의 금속은 비싸고 환경 친화적인 방식으로 폐기하는 것 또한 매우 비싸 전자 폐기물 문제를 악화시킵니다. 에서 개발한 새로운 솔루션 스위스 의 연구원들에 의해엠파, 이를 개선하는 것을 목표로 합니다.

IBM이 만든 최초의 127큐비트 양자 프로세서

곤충 분비물로 더 정확하고 빠르고 저렴하게

전 세계의 과학자들은 수년 동안 3D 로봇 프린팅 (소위 "로보캐스팅”) 큰 성공을 거두었지만 이제 이러한 태도가 문제가 되고 있습니다.
이러한 "잉크"를 전기 전도성으로 만드는 금속 입자는 전자 폐기물 문제를 악화시키고 있습니다.
문제는 "쓰레기”는 시장에서 생성되는 이러한 유형의 새로운 유형의 일회용 센서 출시, 그 중 일부는 며칠 동안만 사용됩니다.
"쓸모없는 쓰레기", 생각 구스타프 니스트 ö, Cellulose & Wood 소재 전문 연구센터장 의 스위스 연방 연구소 용 재료 과학 및 기술: "전자 성능, 비용 및 지속 가능성의 균형을 맞추는 재료가 절실히 필요합니다."
개발하려면 생태 잉크따라서 스웨덴 과학자 팀은 다음과 같은 야심 찬 목표를 설정했습니다. 무금속, 무독성 및 생분해성. 그리고 실용적인 응용 프로그램도 생각합니다. 쉽게 성형할 수 있고 습기와 온건한 열에 안정적입니다.

IBM이 만든 최초의 127큐비트 양자 프로세서

그을음 입자와 혼합된 흑연의 길쭉한 판

I ricercatori dell '엠파 그들은 선택했다 탄소 최근 잡지에서 강조한 것처럼 전도체 재료만큼 저렴합니다.과학 보고서".
더 정확하게: 그을음의 작은 입자와 혼합된 길쭉한 흑연 판은 동일한 구조 사이의 전기적 접촉을 설정합니다. 모두 잘 알려진 생체 재료로 만들어진 매트릭스에서 껍질 곤충의 배설물 또는 분비물에서 얻은 쉘락입니다.
Le 비늘 곤충 또는 부적절하게 콕시디아(코코아이데아 핸드리쉬), 곤충의 슈퍼 패밀리입니다 초식성 의 순서로 포함 린코타 (아목 동종목, 부분 스테노린차). 코치닐이라는 이름은 스페인어에서 유래되었습니다. Woodlouse ( '나무 돼지"). 그들은 독점적으로 곤충입니다 식물 균류의 해충의 가장 중요한 그룹 중 하나를 구성합니다.
예전에는 만들때 사용하던 음악 레코드; 오늘날 그것은 무엇보다도 다음과 같이 사용됩니다. 나무 악기와 못을 칠하기 위한 광택제.
그것의 이점은 연구원의 원하는 프로필과 정확히 일치합니다. 또한 알코올에 용해되므로 잉크를 바르고 건조된 후 증발하는 저렴한 용제입니다.

그래서 스위스에서는 버섯조차도… 쓰는 법을 배웠습니다.

측면 전단력을 받는 유체 재료

이러한 간단한 재료에도 불구하고 작업은 예상보다 더 어려운 것으로 판명되었습니다. 간단하게 사용할 때 때문입니다. 실크스크린 인쇄 또는 현대인들과 3D 프린터, 잉크는 다음과 같은 동작을 나타내야 합니다. 전단 담화.
"휴지" 상태에서 잉크는 상당히 점성이 있습니다. 그러나 인쇄할 때 측면 전단력을 받으면 롤러의 힘을 가할 때만 더 부드러운 질감을 얻는 논드립 벽 페인트처럼 조금 더 부드러워집니다.
다음과 같은 적층 제조에 사용되는 경우 3D 인쇄 그러나 로봇 팔을 사용하면 이것은 특히 어렵습니다. 너무 점성이 있는 잉크는 너무 단단하지만 인쇄 중에 너무 액체가 되면 고체 구성 요소가 분리되어 프린터의 작은 노즐을 막을 수 있습니다.

극한 환경을 탐험하는 세포와 같은 액체 로봇

"로보캐스팅"과 같은 까다로운 프로세스에서 테스트 통과

필요한 요구 사항을 충족하기 위해 연구원들은 잉크 배합에 집중적으로 손을 댔습니다. 그들은 두 가지 크기의 흑연 소판을 테스트했습니다. 40마이크로미터, 길이 7~10마이크로미터.
의 혼합 비율에도 많은 변형과 시도가 필요했다. 석묵 e 카본 블랙, 너무 많기 때문에 카본 블랙 잉크가 마를 때 재료가 깨지거나 균열이 생길 위험이 있습니다.
의 검은 carbone o 카본 블랙 불완전 연소에 의해 생성되는 색소이다. 중질유 제품, QUALI 콜타르, 타르 에서 얻은 에틸렌 크래킹, 하나 식물성 지방과 기름.
구성 요소의 제형 및 상대적 구성을 최적화함으로써엠파 다양한 XNUMX차원 또는 XNUMX차원 인쇄 프로세스에 사용할 수 있는 다양한 잉크 변형을 개발할 수 있었습니다.
"가장 큰 도전은 높은 전기 전도성을 얻는 것이었습니다."라고 자비에르 애비, 관련된 연구원 중 한 명, "동시에 탄소, 흑연 및 셸락의 젤 같은 네트워크를 형성합니다."
연구 센터 과학자 셀룰로오스 및 목재 재료 다른 단계에서 이 재료의 실제 거동을 연구했습니다.
예를 들어, 작은 테스트 직육면체의 경우: 3D 프린터, 직경이 0,4mm에 불과한 미세한 와이어로 만들어졌습니다.
"와 같은 까다로운 공정에도 잉크가 충분하다는 것을 증명했습니다.로보캐스팅".

빅데이터 연구부서와 미래의 PSI

전기 저항이 있는 PET 스트레인 센서

실제 구성 요소를 만들기 위한 적합성을 입증하기 위해 연구원들은 무엇보다도 다음을 구축했습니다. 스트레인 센서: 얇은 띠 PET 그 위에 인쇄된 잉크 패턴으로 전기 저항이 다양한 굽힘 정도에 따라 매우 정밀하게 변경되었습니다.
또한 인장 강도, 수중 안정성 및 기타 특성에 대한 테스트에서 유망한 결과가 나타났습니다.엠파 그는 이미 특허를 받은 이 새로운 재료가 실제로 이상적일 수 있다고 확신합니다.
"우리는 이 잉크 시스템이 지속 가능한 인쇄 전자 제품에 사용될 수 있기를 바랍니다.", 그는 결론 구스타프 니스트 ö.
"이는 예를 들어 스마트 패키징 및 생의학 기기 또는 식품 및 환경 감지 분야의 전도성 흔적 및 감각 요소에 적용됩니다."

나무를 보호하기 위해 나무를 "등반"하는 드론이 있습니다.