ابداع مدارهای نوشتنی

محققان راهکار جدیدی ابداع کردند، در این شیوه تولید مدارهای الکتریکی و آنتن‌های رادیویی تنها از طریق نوشتن روی برگه هایی که با استفاده مواد ویژه ای ساخته شده اند، امکان پذیر می‌شود.



به گزارش گروه اخبار علمی ایرنا از ساینس، مدارهای الکتریکی که به شیوه سنتی ساخته می شوند، جنسی سخت و محکم دارند، در حالی که مدارهای تولید شده با استفاده از این فناوری، کاملا انعطاف پذیر و نرم هستند و حتی امکان کشیدن و تا کردن آنها نیز وجود دارد. 

در این شیوه برای تولید سیم های رسانای الکتریسیته از شیوه رسوب ذرات فلز استفاده می شود و برخلاف روش های متداول، در آن از حرارت استفاده نمی شود؛ بلکه صفحات نرمی موسوم به PDMS به کار گرفته می شوند که از جنس لاستیک سیلیکونی بوده و حاوی قطراتی از جنس فلز مایع هستند. فشار دادن سطح این صفحات برای مثال با استفاده از یک قلم، منجر به پارگی کپسول های حاوی فلز مایع شده و از به هم پیوستن فلز مایع در مسیر حرکت قلم، رشته های سیم و در نهایت یک مدار الکتریکی ساخته می شود.این مدارهای الکتریکی را به سادگی می توان برید و در ابعاد دلخواه به کار گرفت.

با وجود این، مدارهای مذکور نقاط ضعفی هم دارند. برای مثال ضخامت سیم های تولید شده در این نوع مدارها به ضخامت نوک قلم مورد استفاده بستگی دارد. همچنین در صورتی که صفحات سیلیکونی تحت فشار قرار گیرند، ممکن است کپسول های حاوی فلز مایع باز شده و اتصالات الکتریکی ناخواسته ای ایجاد شود. 

محققان در این فناوری از فلزی موسوم به ایندیم گالیوم یوتکتیک (EGaln) که یک رسانای قوی الکتریسیته است و در دمای 15.5 درجه سانتیگراد ذوب می شود، استفاده کردند. ابعاد قطرات EGlan که در صفحات سیلیکونی تعبیه شدند، تنها حدود 100 نانومتر یا یک میلیاردم متر است.

رسانایی الکتریکی EGlan پس از ادغام قطرات با یکدیگر و ایجاد یک سیم رسانا، تا 10 برابر افزایش می یابد. این سیم های رسانای فلزی قابلیت استفاده به عنوان آنتن های رادیویی را نیز دارند. به گفته محققان برای تعیین طول موج دریافتی این آنتن ها کافی است تنها طول سیم رسانای ترسیم شده روی صفحه PDMS تنظیم شود.

مهمترین کاربرد این شیوه تولید مدارهای الکتریکی سفارشی برای کاربردهای خاص از جمله ایمپلنت های الکترونیکی و تجهیزات پوشیدنی است.

گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Small منتشر شده است.

منبع :