Ny teknik som möjliggör effektivare och effektivare transfertryck för elektroniska enheter har utvecklats av forskare vid Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) i Korea.

Publicerad i tidskriften Vetenskapens framsteg, tekniken skulle kunna förbättra tillverkningen av precisionsenheter som biosensorer och bärbara enheter.

"Vårt forskarteam är det första att utveckla en omedelbar torrtransfertryckteknik som kan användas i både liten och stor skala utan behov av dyr utrustning, " förklarar Seungkyoung Heo, en av huvudförfattarna till DGIST-studien.

Transfertryck tar funktionella element från ett material och applicerar dem på ett annat material. Metoden kan producera flexibla och töjbara elektroniska enheter som används i en mängd olika applikationer, såsom trådlösa kommunikationssystem, bärbara hälsomonitorer och flexibla elektroniska displayer.

Den vanligaste tillverkningstekniken, kallas våttransfertryck, har ett antal nackdelar som begränsar dess användning. Dessa inkluderar begränsad noggrannhet, långa bearbetningstider och förskjutning eller förvrängning av anordningen orsakad av vätskans rörelse under tryckprocessen. På senare år har alternativa metoder för torr transfertryck har utvecklats, men de kräver specifika förhållanden eller dyr utrustning som laser, så de har inte använts i stor utsträckning.

Den innovativa trycktekniken som utvecklats av DGIST-forskarna är den mest mångsidiga och skalbara torröverföringsmetoden som producerats hittills. Viktigt, tekniken kan användas av småskaliga forskningsanläggningar utan tillgång till konventionell utrustning för torr transfertryck.

Den nya trycktekniken utnyttjar det faktum att olika material expanderar i olika hastighet när de värms upp. Genom att lägga enheten som ska skrivas ut på ytan som den ska fästas på och sedan öka temperaturen, metoden orsakar termisk stress som skapar sprickor mellan lagren. Detta gör att lagren kan separeras framgångsrikt efter utskrift, säkerställer tillförlitlig och omedelbar frisättning av enheten.

I den här studien, forskarna visade den höga mångsidigheten hos denna teknik genom att göra en elektrokardiogramsensor, en gassensor, en optogenetisk sond, och en trådlös kraftöverföringsantenn.

Labbanalys bekräftade att den nya trycktekniken är mer exakt och snabbare än konventionella metoder för våttransfertryck. Den nya metoden för torrtransfertryck tar bara några sekunder och bibehåller enhetens ursprungliga form och struktur efter släppprocessen, till skillnad från våt transfertryck som är långsammare och kan orsaka skrynkling. Den torra trycktekniken kan även skalas upp för att rymma många olika mönsterstorlekar och former, och den kan integreras med andra allmänt använda utskriftsverktyg såsom termisk frigöringstejp.

Det har också fördelen att kunna överföra enheter med komplexa strukturer exakt, vilket skulle kunna förbättra produktiviteten inom precisionsapparatindustrin och högteknologiska industrier.

"Vi planerar nu att ytterligare optimera tekniken genom att integrera den i många av biosensorerna, trådlösa kraftöverföringssystem, och töjbara enheter som studeras i vårt laboratorium, " säger Jeongdae Ha, en annan huvudförfattare till studien från DGIST.