Diese neue Herstellungstechnik verwendet ein Rolle-zu-Rolle-Verfahren ähnlich dem, das üblicherweise im Zeitungsdruck verwendet wird, um glattere, weichere Metalllinien für die Herstellung von Hochgeschwindigkeits-Elektronikgeräten zu erzeugen.
Dieses kostengünstige Verfahren, das von Forschern der Purdue University entwickelt wurde, kombiniert Werkzeuge und Methoden für die großtechnische Metallverarbeitung in der bestehenden industriellen Produktion: F & E-Mitarbeiter nutzen ein Roll-to-Roll-Druckverfahren ähnlich dem Zeitungsdruck. Die Geschwindigkeit und Präzision des Prozesses überwindet viele der Schwierigkeiten bei der Herstellung von elektronischen Produkten.Im Vergleich zu der Gegenwart erhöht dieser Prozess die Produktionsgeschwindigkeit von elektronischen Geräten stark.
Mobiltelefone, Laptops, Tablets und viele andere elektronische Geräte verlassen sich auf ihre internen Metallschaltkreise für die Hochgeschwindigkeitsverarbeitung von Informationen.Gegenwärtige Verfahren zur Metallverdrahtung werden im Allgemeinen durchgeführt, indem dünne flüssige Metalltröpfchen durch eine Zielleitung geführt werden. Geformtes Fadenkreuz, um eine Metalllinie zu bilden, die ein bisschen wie Graffiti an der Wand ist.
"Das Problem ist jedoch, dass die Metallleitungen, die mit dieser Technologie hergestellt werden, eine sehr raue Oberfläche haben, wodurch sich die Elektronik schneller aufheizt und die Batterie schneller entleert", sagt Martinez, Professor für industrielle Technik und Biomedizintechnik. .
Darüber hinaus erfordern zukünftige Hochgeschwindigkeits-Elektronikbauteile kleinere Metallbauteile und die Herstellung von kleineren Metallbauteilen im Nanobereich erfordert eine höhere Auflösung.
‚Herstellung von kleineren und kleineren Form-Metallkomponenten haben müssen mehr und mehr hochauflösenden Formen bis nanoskaligen Dimensionen‘, so Martinez. „Weiterhin jüngste Fortschritte in der Nanotechnologie, müssen wir auch von der Größe als auch das System Wenn man die kleineren Teilchen ihrer Teilchen bemustert, ist das so, als würde man Sandburgen kleiner machen als Sand.
Diese so genannte "Formability Limit" verhindert, dass Materialien mit hohen Geschwindigkeiten im Nanometerbereich verarbeitet werden können.
Forscher an der Purdue University haben diese beiden Probleme - Rauheit und niedrige Auflösung - durch einen neuen Maßstab-basierten Fertigungsansatz gelöst, der es ermöglicht, mit herkömmlichen CO2-Lasern glatte Metalldrähte im Nanobereich herzustellen. Laser sind sehr häufig beim industriellen Schneiden und Gravieren.
"Der Druck von winzigen elektronischen Metallgeräten wie gedruckten Zeitungen kann sie glatter machen. Diese glatte Oberflächenelektronik hat ein sehr geringes Risiko der Überhitzung und kann Ströme besser leiten", sagte Martinez.
Diese Herstellungsmethode wird als roll-to-roll-laserinduzierte Superplastizität bezeichnet, bei der ein rollender Stempel wie eine Hochgeschwindigkeits-Zeitung verwendet wird und in kurzer Zeit verwendet werden kann. Die Anwendung von hochenergetischer Laserbestrahlung induziert die "Superplastizität" verschiedener Metalle, wodurch das Metall in das Muster der nanoskaligen Merkmale des Rollstempels fließen kann - was die "Formbarkeitsgrenze" umgeht.
"In Zukunft können wir mithilfe unserer Technologie zur Herstellung von Ausrüstung auf der Basis eines Rolle-zu-Rolle-Prozesses Touchscreens herstellen, die Nanostrukturen abdecken, die mit Licht interagieren und 3D-Bilder erzeugen. Natürlich kann diese Technologie auch kostengünstig sein." Sensible Biosensoren machen ", sagte Martinez.