p Este é um exemplo de eletrônica simples de detecção de luz com um LED (diodo emissor de luz), um diodo sensível à luz (semicondutor) e energia conectada por um circuito de alto desempenho dentro do polímero. O LED fica aceso quando exposto à luz e apagado quando a luz do diodo é bloqueada. Crédito:Md Naim Jahangir
p Os engenheiros da Rutgers incorporaram circuitos elétricos de alto desempenho dentro de plásticos impressos em 3-D, o que poderia levar a drones menores e versáteis e pequenos satélites de melhor desempenho, implantes biomédicos e estruturas inteligentes. p Eles usaram pulsos de luz de alta energia para fundir minúsculos fios de prata, resultando em circuitos que conduzem 10 vezes mais eletricidade do que o estado da arte, de acordo com um estudo publicado na revista Additive Manufacturing. Ao aumentar a condutividade em 10 vezes, os engenheiros podem reduzir o uso de energia, estenda a vida útil dos dispositivos e aumente seu desempenho.
p "Nossa inovação mostra uma promessa considerável para o desenvolvimento de uma unidade integrada - usando impressão 3-D e pulsos intensos de luz para fundir nanopartículas de prata - para produtos eletrônicos, "disse o autor sênior Rajiv Malhotra, professor assistente do Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial da Escola de Engenharia da Rutgers University – New Brunswick.
p Incorporando interconexões elétricas dentro de estruturas impressas em 3-D feitas de polímeros, ou plásticos, pode criar novos paradigmas para dispositivos que são menores e mais eficientes em termos de energia. Esses dispositivos podem incluir CubeSats (pequenos satélites), drones, transmissores, sensores de luz e movimento e sistemas de posicionamento global. Essas interconexões também são frequentemente usadas em antenas, sensores de pressão, bobinas e grades elétricas para blindagem eletromagnética.
p Os engenheiros usaram "sinterização de luz pulsada intensa" de alta tecnologia - apresentando luz de alta energia de uma lâmpada de xenônio - para fundir longas hastes finas de prata chamadas nanofios. Os nanomateriais são medidos em nanômetros (um nanômetro é um milionésimo de um milímetro - cerca de 100, 000 vezes mais fino do que um cabelo humano). Nanomateriais de prata fundida já são usados para conduzir eletricidade em dispositivos como células solares, visores e etiquetas de identificação por radiofrequência (RFID).
p As próximas etapas incluem fazer circuitos internos totalmente 3-D, melhorando sua condutividade e criando circuitos internos flexíveis dentro de estruturas 3-D flexíveis, Disse Malhotra.
p O autor principal é o aluno de doutorado da Rutgers, Md Naim Jahangir. Os co-autores de Rutgers incluem o estudante de graduação Jeremy Cleeman e o estudante de pós-doutorado Hyun-Jun Hwang.