3D-печать электроники сфокусированными микроволновыми лучами

Исследователи из Университета Райса представили технологию 3D-печати электроники с использованием сфокусированных микроволновых лучей. Метод позволяет преодолеть фундаментальное ограничение, сдерживавшее развитие аддитивного производства электроники более десяти лет — невозможность нагревать печатные чернила без повреждения материалов под ними.

Ключевой момент разработки — устройство Meta-NFS (электромагнитная структура ближнего поля на основе метаматериалов), которое концентрирует микроволновую энергию в зоне нагрева размером с человеческий волос. Это позволяет выборочно нагревать электронные чернила в процессе печати, сохраняя низкую температуру окружающего материала.

Регулируя параметры микроволнового излучения, исследователи могут точно контролировать степень нагрева для управления микроструктурой печатаемых частиц. Это даёт возможность создавать многофункциональные схемы с разницей в механических и электронных свойствах на несколько порядков в рамках одного процесса печати без замены материала. Метод применим к широкому спектру материалов — от металлов и керамики до термореактивных полимеров.

В качестве экспериментального подтверждения команда напечатала беспроводные тензодатчики на сверхвысокомолекулярном полиэтилене (биополимер для эндопротезов суставов), а также непосредственно на бедренной кости крупного рогатого скота и живом листе.

Таким образом технология позволяет интегрировать электронику произвольной формы в термочувствительные материалы, включая биополимеры и живые ткани. Процесс реализован на платформе размером с настольный компьютер без сложного оборудования и ручной сборки.

По материалам https://russianelectronics.ru/

Задать вопрос