Pesquisadores da Faculdade de Engenharia da Universidade Estadual do Oregon deram um passo importante em direção à fabricação rápida de telas de computador flexíveis e outros dispositivos eletrônicos extensíveis, incluindo robôs soft.

O avanço de uma equipe dentro do Collaborative Robotics and Intelligent Systems Institute abre o caminho para a impressão 3D de alta, estruturas complicadas com uma liga de gálio altamente condutora.

Os pesquisadores colocam nanopartículas de níquel no metal líquido, galinstan, para engrossar em uma pasta com uma consistência adequada para a fabricação de aditivos.

"Era impossível colocar a liga fluida em estruturas altas, "disse Yi? é Mengüç, professor assistente de engenharia mecânica e co-autor correspondente no estudo. "Com a textura tipo pasta, ele pode ser colocado em camadas, mantendo sua capacidade de fluir, e esticar dentro de tubos de borracha. Demonstramos o potencial de nossa descoberta imprimindo em 3D um circuito de duas camadas muito elástico, cujas camadas entrelaçam-se e saem umas das outras sem se tocar. "

As descobertas foram publicadas recentemente em Tecnologias de Materiais Avançadas .

Ligas de gálio já estão sendo usadas como material condutor em eletrônicos flexíveis; as ligas têm baixa toxicidade e boa condutividade, além disso, eles são baratos e "autocuráveis" - capazes de se unir novamente em pontos de ruptura.

Mas antes da modificação desenvolvida na OSU, que usava sonicação - a energia do som - para misturar as partículas de níquel e o gálio oxidado no metal líquido, a capacidade de impressão das ligas era restrita a bidimensional.

Para este estudo, pesquisadores imprimiram estruturas de até 10 milímetros de altura e 20 milímetros de largura.

"A impressão de metal líquido é parte integrante do campo da eletrônica flexível, "disse o co-autor Do? an Yirmibe? o? lu, um doutorado em robótica estudante da OSU. "A manufatura aditiva permite a fabricação rápida de projetos e circuitos complexos."

O campo apresenta uma gama de produtos, incluindo têxteis eletricamente condutores; visores flexíveis; sensores de torque, pressão e outros tipos de tensão; ternos com sensores vestíveis, como os usados ​​no desenvolvimento de videogames; antenas; e sensores biomédicos.

"O futuro é muito brilhante, "Yirmibe? O? Lu disse." É fácil imaginar a criação de robôs macios que estão prontos para operação, que simplesmente sairá da impressora. "

A pasta de liga de gálio demonstra vários recursos novos no campo da eletrônica flexível, adicionado co-autor correspondente Uranbileg Daalkhaijav, Ph.D. candidato em engenharia química.

"Pode ser feito de forma fácil e rápida, "Daalkhaijav disse." A mudança estrutural é permanente, as propriedades elétricas da pasta são comparáveis ​​ao metal líquido puro, e a pasta retém características de autocura. "

Trabalhos futuros irão explorar a estrutura exata da pasta, como as partículas de níquel são estabilizadas, e como a estrutura muda à medida que a pasta envelhece.