الحبر الذي يجعل الدوائر تغيير الشكل

تبديل إلكترونيات الخداع المتغير بين أوضاع صلبة وناعمة.الغاليوم ، مع صلابة مختلفة في أشكال صلبة وسائلة ، هو مادة رئيسية ولكن لديه مشاكل مثل التوتر السطحي العالي وتغيرات الطور.أنشأ باحثون من جامعة Kaist و Seoul National حبرًا لطباعة دوائر التحرك المتغيرة في درجة حرارة الغرفة ، مما يمكّن الأجهزة التي تتكيف الصلابة للأجهزة القابلة للارتداء والزرع والروبوتات.

يتيح الحبر الجديد طباعة دوائر متعددة الطبقات مثل مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور التي تغير الصلابة مع درجة الحرارة ، وفتح استخدامات جديدة في الإلكترونيات والأجهزة الطبية والروبوتات.الإلكترونيات التقليدية إما صلبة أو ناعمة ، تحد من الراحة أو التحكم. إلكترونيات الالتفاف المتغير التي تتكيف مع الاستخدام أصبحت أكثر أهمية.

لمعالجة هذا التحدي ، ركز الباحثون على الغاليوم ، الذي يذوب أقل بقليل من درجة حرارة الجسم.الغاليوم الصلب قاسي ، في حين أن شكله السائل ناعم وسائل.كان باستخدام الغاليوم في الطباعة الإلكترونية محدودة من خلال توتر السطح العالي وعدم الاستقرار عند ذوبانه.

لقد طوروا عملية طباعة الحبر المعدني السائل التي تسيطر عليها الرقم الهيدروجيني.من خلال خلط جزيئات الغاليوم الحجم الدقيقة في مصفوفة البولي يوريثان مع مذيب محايد ، فقد صنعوا حبرًا كثيفًا مستقرًا للطباعة الدقيقة.عند تسخينها بعد الطباعة ، ينهار DMSO ، مما يخلق بيئة حمضية تزيل طبقة الأكسيد على جزيئات الغاليوم.يؤدي هذا إلى انضمام الجزيئات إلى الشبكات الموصلة كهربائيًا ذات خصائص ميكانيكية قابلة للتعديل.

تحتوي الدوائر المطبوعة على تفاصيل دقيقة وموصلية ونسبة تغيير الصلابة تصل إلى 1،465 - تدع مفتاح المواد من البلاستيك الصلب إلى الناعم مثل المطاط.يعمل الحبر أيضًا مع طرق الطباعة المشتركة مثل طباعة الشاشة وتراجع الطلاء ، مما يتيح صنع الأجهزة ذات المناطق الكبيرة والأجهزة ثلاثية الأبعاد.

أظهر الفريق ذلك من خلال إنشاء جهاز يعمل كأداة إلكترونية محمولة صلبة في ظل الظروف العادية ولكنه يصبح جهازًا صحيًا يمكن ارتداؤه ناعمًا عند ارتداؤه.لقد قاموا أيضًا بإجراء تحقيق عصبي يبقى قاسيًا أثناء الجراحة في وضعه ولكنه يخفف داخل أنسجة المخ للحد من الالتهاب - وعد بالزرع الطبي.