Bio-Elektronik auf jeden Untergrund druckbar
Neues Verfahren der Penn State ermöglicht Schaltkreise auf Muschelschalen und selbst Haut
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Elektronischer Schaltkreis auf Muschelschalen (Foto: Jennifer McCann, psu.edu) |
State College (pte003/09.08.2021/06:10)
Mit einem neuen Verfahren lassen sich elektronische Schaltkreise auf nahezu beliebig strukturierte Oberflächen drucken, selbst auf menschliche Haut oder die Schale einer Muschel. Entwickelt hat es ein internationales Team unter der Leitung von Huanyu „Larry" Cheng, Professor für Ingenieurswissenschaften und Mechanik an der Pennsylvania State University https://www.psu.edu/ (Penn State) in State College. „Das Drucken von Elektronik auf komplizierte Objekte kann für das Internet der Dinge wichtig werden, weil sich so Schaltkreise auf verschiedenen Objekten um uns herum miteinander verbinden lassen, seien es Sensoren fürs Smart Home, Roboter, die komplexe Aufgaben gemeinsam ausführen, oder Geräte, die auf dem menschlichen Körper platziert sind", so Cheng.
[b]Xenonlicht sorgt für die Übertragung[/b]
Genauer gesagt handelt es sich um ein indirektes Druckverfahren. Die Forscher überzogen einen dünnen Film mit einer Tinte aus Zink-Nanopartikeln, den sie auf die Oberfläche legten, die bedruckt werden sollte. Dann legten sie eine Schablone darüber, die die Form der elektronischen Schaltung hatte. Anschließend schickten sie pulsierendes Xenonlicht durch den mit Nanopartikeln überzogenen Film. Die Lichtenergie regte die Partikel an, sodass sie sich innerhalb von ein paar Millisekunden auf der Unterlage festkrallten. Zu den Objekten, die sie so bedruckten, gehörte neben einer Muschelschale ein Trinkbecher aus Glas.
[b]Neues Verfahren ist schneller und billiger[/b]
Mit seinem Verfahren könnten elektronische Schaltungen viel schneller und kostengünstiger aufgedruckt werden, weil keine teuren Geräte wie Vakuumkammern nötig sind und es eine Weile dauert, bis sie luftleer gepumpt sei, so Cheng. Es sei auch umweltverträglicher, weil Zink in gewissem Maß biologisch abbaubar sei.
„Unsere elektronischen Geräte werden etwa alle zwei Jahre ausgetauscht, da bleibt eine riesige Menge Elektronikschrott zurück", sagt Cheng. „Wenn aber unsere Elektronik so grün ist, dass sie die Toilette hinuntergespült werden kann, ist das viel besser für die Umwelt." Das wäre allerdings doch eine Umweltsünde, denn Zink ist nur in homöopathischen Dosen biologisch neutral.
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