Questa nuova tecnica di produzione utilizza un processo roll-to-roll simile a quello comunemente usato nella stampa di giornali per produrre linee di metallo più morbide e morbide per la produzione di dispositivi elettronici ad alta velocità.
Questo processo a basso costo, sviluppato dai ricercatori della Purdue University, combina strumenti e metodi per la lavorazione dei metalli su larga scala nella produzione industriale esistente.Il personale di R & S utilizza un processo di stampa roll-to-roll simile alla stampa di giornali. La velocità e la precisione del processo superano molte delle difficoltà nel processo di fabbricazione dei prodotti elettronici: rispetto al presente, questo processo aumenta notevolmente la velocità di produzione dei dispositivi elettronici.
Telefoni cellulari, laptop, tablet e molti altri dispositivi elettronici fanno affidamento sui loro circuiti metallici interni per l'elaborazione ad alta velocità delle informazioni.I metodi attuali di cablaggio dei metalli sono generalmente realizzati facendo passare sottili goccioline di metallo liquido attraverso una linea di destinazione. Reticolo sagomato per formare una linea di metallo, che è un po 'come i graffiti sul muro.
"Il problema, tuttavia, è che le linee di metallo prodotte da questa tecnologia hanno una superficie molto ruvida, che fa sì che l'elettronica si surriscaldi più rapidamente e scarichi la batteria più velocemente", ha dichiarato Martinez, professore di ingegneria ingegneristica e ingegneria biomedica. .
Inoltre, i futuri dispositivi elettronici ad alta velocità richiedono componenti metallici più piccoli e la produzione di componenti metallici più piccoli su nanoscala richiede una risoluzione maggiore.
"La realizzazione di forme sempre più piccole di componenti metallici richiede stampi a risoluzione maggiore e più elevata, fino a dimensioni nanometriche", ha affermato Martinez. "Inoltre, gli ultimi progressi della nanotecnologia richiedono anche una scala uniforme Modellando le particelle più piccole delle loro particelle, è come rendere i castelli di sabbia più piccoli della sabbia. "
Questo cosiddetto 'limite di formabilità' ci impedisce di processare materiali ad alta velocità a risoluzione nanometrica.
I ricercatori della Purdue University hanno risolto questi due problemi - rugosità e bassa risoluzione - attraverso un nuovo approccio di produzione basato su scala che consente di realizzare fili metallici lisci su scala nanoscopica con i tradizionali laser a CO2. I laser sono molto comuni nel taglio e nell'incisione industriali.
"Stampare minuscoli dispositivi elettronici di metallo come i giornali stampati può renderli più fluidi: questa elettronica di superficie liscia ha un rischio molto basso di surriscaldamento e può far passare meglio le correnti", ha detto Martinez.
Questo metodo di produzione è chiamato superplasticità indotta dal laser Roll-to-Roll, che utilizza una rotativa come un giornale ad alta velocità e può essere utilizzata in breve tempo. L'applicazione dell'irradiazione laser ad alta energia induce la "superplasticità" di vari metalli, che consente al metallo di fluire nel modello delle caratteristiche su scala nanometrica dello stampaggio a rotolamento, che aggira il "limite di formabilità".
"In futuro, utilizzando la nostra tecnologia per la produzione di apparecchiature basate su un processo roll-to-roll, possiamo produrre schermi tattili che coprono nanostrutture che interagiscono con la luce e generano immagini 3D. Naturalmente, questa tecnologia può anche essere conveniente Fare biosensori più sensibili ", ha detto Martinez.