I ricercatori riferiscono di un nuovo modo di produrre elettronica sinuosa
Il nuovo metodo soddisfa un’esigenza di applicazioni emergenti per i dispositivi elettronici
Le lenti a contatto in grado di monitorare la vostra salute e correggere la vista non sono fantascienza, ma un metodo di produzione efficiente, trovare un modo per produrre le lenti curve con elettronica incorporata, è rimasto inevaso
Fino ad ora. Un team di ricercatori dell’Università di Houston e dell’Università del Colorado Boulder ha riferito di aver sviluppato un nuovo metodo di produzione, noto come stampa di sgranatura additiva conforme, o stampa CAS, per produrre le lenti, le celle solari e altri dispositivi elettronici curvi tridimensionali. Il lavoro, riportato sulla rivista Nature Electronics, dimostra l’uso della tecnica di produzione per produrre una serie di dispositivi curvi non adatti ai metodi di produzione attuali. L’opera è evidenziata anche dalla rivista Nature.
“Abbiamo testato un certo numero di tecniche esistenti per vedere se fossero appropriate per la produzione di elettronica curva”, ha detto Cunjiang Yu, Bill D. Cook Associate Professor of Mechanical Engineering presso l’Università di Houston e autore di “La risposta è no. Avevano tutti dei limiti e dei problemi”.
Invece, Yu, che è anche uno dei principali ricercatori del Texas Center for Superconductivity di UH, e il suo team hanno messo a punto un nuovo metodo che, secondo loro, apre le porte alla produzione efficiente di una gamma di dispositivi elettronici curvilinei, dai materiali da indossare all’optoelettronica, alle telecomunicazioni e alle applicazioni biomediche.
“I dispositivi elettronici sono tipicamente prodotti in layout planari, ma molte applicazioni emergenti, dall’optoelettronica agli oggetti da indossare, richiedono strutture curve tridimensionali”, hanno scritto i ricercatori. “Tuttavia, la fabbricazione di tali strutture si è rivelata una sfida, in particolare a causa della mancanza di una tecnologia di produzione efficace”.
Le tecnologie di produzione esistenti, compresa la micro fabbricazione, non funzionano per l’elettronica curva e tridimensionale perché sono intrinsecamente progettate per produrre dispositivi elettronici bidimensionali e piatti, ha detto Yu. Ma c’è sempre più spesso la necessità di dispositivi elettronici che richiedono forme 3-D sinuose, tra cui lenti a contatto intelligenti, immagini curve, antenne elettroniche e celle solari emisferiche, tra gli altri dispositivi.
Questi dispositivi sono di piccole dimensioni – che vanno dai millimetri ai centimetri – con una precisione di pochi micron.
Riconoscendo che, Yu e gli altri ricercatori hanno proposto il nuovo metodo di fabbricazione, la stampa con timbro additivo conforme o la stampa CAS.
La stampa CAS funziona in questo modo: Un palloncino elastomerico, o elastico, viene gonfiato e rivestito con una sostanza appiccicosa. Viene poi utilizzato come mezzo di stampaggio, spingendo verso il basso su dispositivi elettronici prefabbricati per prelevare l’elettronica e poi stamparli su varie superfici curve. Nell’articolo, i ricercatori descrivono utilizzando il metodo per creare una varietà di dispositivi curvilinei, tra cui palline di silicio, matrici di fotorilevatori, piccole antenne, celle solari emisferiche e lenti a contatto intelligenti.
Il lavoro è stato eseguito utilizzando una versione manuale della stampante CAS, anche se i ricercatori hanno progettato anche una versione automatica. Yu ha detto che renderà facile aumentare la produzione.
Oltre a Yu, co-autori sono Kyoseung Sim, Song Chen, Zhoulyu Rao, Jingshen Liu, Yuntao Lu, Seonmin Jang, Faheem Ershad e Ji Chen, tutti con UH, e Zhengwei Li e Jianliang Xiao, entrambi con l’Università del Colorado Boulder.
Questo lavoro è stato sostenuto dalla National Science Foundation.
Fonte: Università di Houston
