Essa nova técnica de fabricação utiliza um processo roll-to-roll semelhante ao normalmente usado na impressão de jornais para produzir linhas metálicas mais macias e suaves para a produção de dispositivos eletrônicos de alta velocidade.
Esse processo de baixo custo, desenvolvido por pesquisadores da Universidade de Purdue, combina ferramentas e métodos para processamento de metais em grande escala na produção industrial existente.Pessoal de P & D usa um processo de impressão roll-to-roll semelhante à impressão de jornal. A velocidade e precisão do processo supera muitas das dificuldades no processo de fabricação de produtos eletrônicos.Em comparação com o presente, este processo aumenta consideravelmente a velocidade de produção de dispositivos eletrônicos.
Telefones celulares, laptops, tablets e muitos outros dispositivos eletrônicos dependem de seus circuitos internos de metal para processamento de informações em alta velocidade.Os métodos atuais de fiação de metal geralmente são feitos passando gotículas finas de metal líquido através de uma linha de destino. Retículo em forma para formar uma linha de metal, que é um pouco como graffiti na parede.
"O problema, no entanto, é que as linhas de metal produzidas por essa tecnologia têm uma superfície muito rugosa, o que faz com que a eletrônica aqueça mais rapidamente e drene a bateria mais rapidamente", disse Martinez, professor assistente de engenharia industrial e engenharia biomédica. .
Além disso, futuros dispositivos eletrônicos de alta velocidade requerem componentes metálicos menores, e a produção de componentes metálicos em escala menor requer maior resolução.
"Fazer formas menores e menores de componentes metálicos requer moldes de resolução maiores e maiores, até tamanhos nanométricos", disse Martinez. "Além disso, os últimos avanços em nanotecnologia também nos obrigam a escalar Padronizando as partículas menores de suas partículas, é como fazer castelos de areia menores que areia.
Este chamado "Limite de Formabilidade" nos impede de processar materiais em altas velocidades com resolução nanométrica.
Pesquisadores da Purdue University resolveram esses dois problemas - rugosidade e baixa resolução - por meio de uma nova abordagem de fabricação baseada em escala que torna possível fazer fios de metal lisos em nanoescala com lasers de CO2 tradicionais. Os lasers são muito comuns no corte e gravação industrial.
"A impressão de minúsculos dispositivos eletrônicos de metal como jornais impressos pode torná-los mais suaves. Essa eletrônica de superfície lisa tem um risco muito baixo de superaquecimento e pode transmitir melhor as correntes", disse Martinez.
Esse método de fabricação é chamado de superplasticidade induzida por laser Roll to Roll, que usa um rolo de rolagem como um jornal de alta velocidade.Esta tecnologia pode ser usada em um curto espaço de tempo. A aplicação de irradiação de laser de alta energia induz a "superplasticidade" de vários metais, o que permite que o metal flua para o padrão de características em nanoescala do stamper rotativo - que ultrapassa o "limite de formabilidade".
"No futuro, usando nossa tecnologia para fabricar equipamentos baseados em um processo roll-to-roll, podemos produzir telas sensíveis ao toque que cobrem nanoestruturas que interagem com a luz e geram imagens 3D. É claro que essa tecnologia também pode ser econômica Fazendo biossensores mais sensíveis - disse Martinez.