Elektronika z celulozy od SFU

Elektronika z celulozy od SFU

Naukowcy z Simon Fraser University w Kolumbii Brytyjskiej, we współpracy ze Szwajcarskimi Federalnymi Laboratoriami Technologii i Badania Materiałów (EMPA), opracowują metodę druku 3D przyjaznych środowisku, biokompatybilnych czujników IoT. Dodatkowo, SFU wraz z Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology’s (DGIST) I firmą PROTEM pracuje nad przewodzącym prąd tuszem do druku elektroniki.

Program badawczy, prowadzony przez profesora Woo Soo Kima z SFU, obejmuje dwa projekty bazujące na międzynarodowej współpracy. W publikacji, która niedawno ukazała się w Advanced Electronic Materials, zespół opisał materiały celulozowe, które mogą zastąpić tworzywa sztuczne wykorzystywane w elektronice. Jak tłumaczy Kim, „nasze przyjazne środowisku drukowane w 3D celulozowe czujniki mogą bezprzewodowo przesyłać dane w ciągu swojego życia, a następnie zostać wyrzucone bez obaw o zanieczyszczenie środowiska”. Wyeliminowanie tworzyw sztucznych z płytek PCB i zastąpienie ich celulozowymi kompozytami ułatwi recykling części metalowych. Dzięki wykorzystaniu technologii przyrostowych, możliwe staje się wkomponowanie celulozowej elektroniki w przedmioty lub tekstylia.

Pierwszy projekt prezentuje zastosowanie celulozy do wyprodukowania zarówno podłoża płytki PCB, jak i przewodzącego prąd tuszu. W eksperymencie między innymi testowano prądoprzewodzące właściwości tuszy złożonych z kombinacji nanowłókien i nanokryształów celulozy z nanodrutami srebra. Najlepsza mieszanka – w której skład wchodziły nanowłókna celulozowe – została wykorzystana do druku 3D czujnika, z którego dane mogą być pozyskiwane z wykorzystaniem częstotliwości radiowej.

Drugie przedsięwzięcie, realizowane we współpracy z południowokoreańskimi naukowcami z Wydziału Inżynierii Robotyki DGIST oraz technologiczna firmą PROTEM, ma na celu opracowanie metody swobodnego nadrukowywania drobnych obwodów na elastycznym podłożu polimerowym po niższych kosztach. Jego wyniki mogą w istotny sposób wpłynąć na – między innymi – produkcję ekranów i urządzeń do noszenia na ciele. Publikacja w Advanced Engineering Materials podsumowuje dotychczasowe osiągnięcia.

Te dwa projekty mogą stanowić początek bardzo ciekawej drogi rozwoju urządzeń elektronicznych w ramach IoT. Sama idea prostych, bezprzewodowych czujników zintegrowanych z wydrukowanym w 3D obiektem nie jest nowa – tematem zajmowali się już na przykład badacze z University of Washington. Sam druk 3D z celulozy, jak udowodnili naukowcy z MIT, do najprostszych nie należy – więc do przedstawionych wyżej zapewnień o przyjaznych środowisku materiałach zastępujących tworzywa sztuczne nalezałoby podejść z pewnym dystansem. Mimo wszystko, istotny jest nadany przez takie badania kierunek zmierzający do opracowania prawdziwie „zielonych” urządzeń elektronicznych.

Źródło: www.sfu.ca

Kim, C. Bao, M. Hausmann, G. Siqueira, T. Zimmermann, W. S. Kim, 3D Printed Disposable Wireless Ion Sensors with Biocompatible Cellulose Composites, Adv. Electron. Mater. 2019, 5, 1800778.

Yun, D. , Kim, J. , Kim, M. , Kim, D. , Kwon, J. and Hwang, J. (2018), Impact Print‐Type Hot Embossing Process Technology. Adv. Eng. Mater., 20: 1800386

KOMENTARZE

  • comment-avatar

    To b. ciekawe.
    Ze względu na Pani zainteresowania polecam swoje

    1. Stary artykuł nt. zastosowań medycznych na stronie amerykańskich NIH https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5071603/
    2. Swoja książkę (ma wyjść w marcu) „Druk 3D/AM Zastosowania i skutki społeczne i gospodarcze” 3. stronę (nie tylko o druku 3DP) na UMK w Toruniu http://dydaktyka.fizyka.umk.pl/nowa_strona/?q=node/415 4. Mój stary artykuł o 3DP, który ma już ponad 44700 wejść na stronę https://www.chemistryviews.org/details/ezine/5736441/Whats_New_in_3D_Printing.html
    Pozdrawiam, HD

  • Przetwarzamy dane osobowe użytkowników witryny, zobacz szczegóły...

    The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

    Close