Bild:Wiley
(PhysOrg.com) -- Två professorer från University of Illinois; en specialiserad på materialvetenskap, den andra inom elektroteknik, har kombinerat sina talanger för att ta idén att skriva ut kretsar på icke-standardiserade material ett steg längre genom att utveckla ett ledande bläck som kan användas i en traditionell bläckpenna med rollerball för att rita kretsar för hand på papper och andra porösa material. I deras tidning publicerad i Avancerade material , teamet leder Jennifer Lewis, Jennifer Bernhard och kollegor beskriver hur de kunde göra en typ av bläck av silvernanopartiklar som skulle förbli en vätska medan de var i pennan, men skulle torka som vanligt bläck när det väl applicerats. Pennan kunde sedan användas för att rita en fungerande LCD-skärm och en antenn.
För att göra bläcket, teamet producerade silvernanopartiklar genom att reducera en silvernitratlösning tillsammans med en syra för att förhindra att partiklarna blev för stora. Efteråt avlägsnades syran och bläckets viskositet modifierades med hydroxietylcellulosa för att få precis rätt konsistens. Resultatet är en slags flytande metall som torkar vid kontakt och som kan användas för att leda elektricitet, därav dess förmåga att användas vid skapandet av en krets.
Ingenjörer från University of Illinois utvecklade en penna med ledande silverbläck som kan skriva elektriska kretsar och koppla samman direkt på papper och andra ytor. Kredit:Bok Yeop Ahn
Hittills, mest forskning om att skriva ut kretsar på icke-standardiserade material, som papper, har gjorts med hjälp av bläckstråleskrivare eller till och med airbrushes. Detta nya tillvägagångssätt skulle göra det möjligt att dra kretsar snabbare och mycket billigare, eller till och med i farten, eftersom ingen annan hårdvara behövs. En sådan lågkostnadsenhet kan skapa en marknad för engångskretsar eller till och med superbilliga batterier. Papper användes i studien eftersom det anses vara det mest lämpliga icke-standardiserade materialet för att skriva ut kretsar på grund av dess breda tillgänglighet, låg kostnad, förmåga att böjas och formas, och det faktum att det är biologiskt nedbrytbart.
Lewis noterade att papperet som användes i studien veks efter testning för att se hur kretsen skulle hålla, och upptäckte att det tog att vikas flera tusen gånger innan bläckvägarna bröts. Hon noterade också att andra material förutom papper kunde användas, som trä eller keramik.
Detta är en flexibel uppsättning lysdioder monterade på papper. Handritade silverbläcklinjer bildar sammankopplingarna mellan lysdioderna. Kredit:Bok Yeop Ahn
Teamet planerar sedan att undersöka andra typer av material som kan användas för att göra ledande bläck till deras penna, hoppas kunna öppna dörren för alla typer av bläck som kan användas för en mängd olika ändamål.
© 2010 PhysOrg.com