Shellac dosky plošných spojov na ochranu životného prostredia

„Zelená“ elektronika vďaka štúdiám EMPA o použití známeho biomateriálu pre čipové matrice:... košenilový exkrement

balenie"inteligentný" vďaka senzorom, ktoré kontrolujú tovar, najmä rýchlo sa kaziace ako napr ovocie a zelenina, na dlhých dopravných trasách sú a trend do budúcnosti.
Tlačená a jednorazová elektronika však spôsobuje aj vážne problémy: kovy v tlačiarenských farbách sú drahé a ich ekologická likvidácia je tiež veľmi nákladná, čím sa zhoršuje problém elektronického odpadu. Nové riešenie vyvinuté v r Švajčiarsko od výskumníkovEMPA, má za cieľ to napraviť.

Prvý 127-qubitový kvantový procesor vyrobila spoločnosť IBM

Presnejšie, rýchlejšie a lacnejšie s výlučkami hmyzu

Vedci na celom svete už roky pracujú na výrobe elektrických a elektronických obvodov pomocou aditívnych procesov, ako je napr 3D robotická tlač (takzvaný "robocasting“) s veľkým úspechom, ale teraz sa tento postoj stáva problémom.
Kovové častice, ktoré robia takéto „atramenty“ elektricky vodivými, zhoršujú problém s elektronickým odpadom.
Problém je ešte závažnejší do tej miery, že „odpadky“ tohto typu generovaného trhom sa v budúcnosti pravdepodobne zvýši vzhľadom na uvedenie nových typov jednorazových senzorov, z ktorých niektoré sú a budú používané len niekoľko dní.
"Neužitočný odpad", myslieť si Gustáv Nystrom, vedúci špecializovaného výskumného centra Cellulose & Wood Materials z Švajčiarske federálne laboratóriá pre Materiálová veda a technológia: "Existuje naliehavá potreba materiálov, ktoré vyvažujú elektronický výkon, náklady a udržateľnosť."
Rozvinúť a ekologický atrament, tím švédskeho vedca si preto stanovil ambiciózne ciele: bez kovov, netoxický a biologicky odbúrateľný. A mysliac aj na praktické aplikácie ľahko tvarovateľné a stabilné voči vlhkosti a miernemu teplu.

Prvý 127-qubitový kvantový procesor vyrobila spoločnosť IBM

Podlhovasté dosky z grafitu zmiešané s časticami sadzí

I ricercatori dell 'EMPA vybrali si uhlíka lacný ako dirigentský materiál, ako nedávno zdôraznili v časopise “Vedecké správy".
Presnejšie: podlhovasté grafitové dosky zmiešané s drobnými čiastočkami sadzí, ktoré vytvárajú elektrický kontakt medzi týmito istými štruktúrami, všetko v matrici vyrobenej zo známeho biomateriálu: šelaku, ktorý sa získava z exkrementov alebo sekrétov hmyzu.
Le šupinový hmyz alebo nesprávne, kokcídie (Coccoidea Handlirsch), sú nadčeľaďou hmyzu fytofágne zahrnuté v objednávke rhynchota (podrad homopteraoddiel sternorrhyncha). Názov košenila pochádza zo španielčiny Woodlouse ( "prasiatko na drevo"). Sú to výlučne hmyz fytomyceózne a tvoria jednu z najdôležitejších skupín škodlivého hmyzu.
V minulosti sa z neho vyrábalo hudobné nahrávky; dnes sa používa okrem iného ako lak na drevené nástroje a lakovanie nechtov.
Jeho výhody presne zodpovedajú požadovanému profilu výskumníkov. Okrem toho je rozpustný v alkohole, teda v lacnom rozpúšťadle, ktoré sa po nanesení atramentu odparí a zaschne.

Takže vo Švajčiarsku sa dokonca huby naučili... písať

Tekutý materiál, keď je vystavený bočnej šmykovej sile

Napriek týmto jednoduchým ingredienciám sa táto úloha ukázala ako náročnejšia, ako sa očakávalo. Je to preto, že pri použití v jednoduchom sieťotlač alebo s tými modernými 3D tlačiareň, atrament musí vykazovať správanie strihové riedenie.
V "kľude" je atrament dosť viskózny. Ale v čase tlače, keď je vystavená bočnej šmykovej sile, sa stáva o niečo hladšou, podobne ako nestekajúca farba na steny, ktorá získa hladšiu textúru len pri aplikácii silou valčeka.
Pri použití v aditívnej výrobe ako napr 3D tlač s robotickým ramenom je to však obzvlášť náročné: príliš viskózny atrament by bol príliš tvrdý – ak sa však počas tlače stane príliš tekutým, pevné zložky by sa mohli oddeliť a upchať malú trysku tlačiarne.

Kvapalné roboty majú radi... bunky na skúmanie extrémnych prostredí

Prešiel testami v náročných procesoch, ako je „robocasting“

Aby splnili potrebné požiadavky, výskumníci sa intenzívne zaoberali formuláciou svojho atramentu. Testovali dve veľkosti grafitových doštičiek: 40 mikrometrov a 7 až 10 mikrometrov dlhé.
Mnoho variácií a pokusov bolo potrebných aj v pomere miešania grafit e karbónová čierna, pretože príliš veľa karbónová čierna robí materiál krehkým s rizikom prasknutia a prasklín pri zaschnutí atramentu.
Čierna z Carbone o karbónová čierna je pigment, ktorý vzniká nedokonalým spaľovaním ťažké ropné produkty, quali Uhľový decht, decht získané od krakovanie etylénu, alebo z rastlinné tuky a oleje.
Optimalizáciou formulácie a relatívneho zloženia zložiek tím zEMPA dokázal vyvinúť rôzne varianty atramentu, ktoré možno použiť v rôznych dvojrozmerných alebo trojrozmerných tlačových procesoch.
„Najväčšou výzvou bolo dosiahnuť vysokú elektrickú vodivosť“hovorí Xavier Aeby, jeden zo zúčastnených výskumníkov, "a zároveň vytvoriť gélovitú sieť uhlíka, grafitu a šelaku."
Vedci výskumného centra Materiály z celulózy a dreva študovali praktické správanie tohto materiálu v rôznych fázach.
Napríklad s malým testovacím kvádrom: 15 prekrývajúcich sa mriežok z 3D tlačiareň, vyrobený z jemných drôtov s priemerom len 0,4 mm.
Tým sa preukázalo, že atrament postačuje aj pre náročné procesy ako napr.robocasting".

PSI v budúcnosti s divíziou výskumu veľkých dát

PET snímač napätia s elektrickým odporom

Aby vedci dokázali jeho vhodnosť na výrobu skutočných komponentov, postavili okrem iného a snímač napätia: tenký prúžok z PET s vytlačeným vzorom atramentu, ktorého elektrický odpor sa menil s veľkou presnosťou podľa rôznych stupňov ohybu.
Okrem toho testy pevnosti v ťahu, stability vo vode a ďalších vlastností ukázali sľubné výsledky, a tak výskumný tím zEMPA je presvedčený, že nový materiál, ktorý už bol patentovaný, by sa mohol v praxi ukázať ako ideálny.
„Dúfame, že tento atramentový systém možno použiť na aplikácie v udržateľnej tlačenej elektronike“, uzavrel Gustáv Nystrom.
"Týka sa to napríklad vodivých stôp a senzorických prvkov v inteligentných obaloch a biomedicínskych zariadeniach alebo v oblasti potravinového a environmentálneho snímania."

Existuje dron, ktorý „lezie“ na stromy, aby ich chránil