Shellac štampane ploče za zaštitu okoliša

"Zelena" elektronika zahvaljujući EMPA studijama o korišćenju dobro poznatog biomaterijala za matricu čipova:... izmet kohenile

Pakovanje"inteligentan" zahvaljujući senzorima koji kontrolišu robu, posebno kvarljive robe kao što su voće i povrće, na dugim transportnim rutama su a trend za budućnost.
Međutim, štampana i jednokratna elektronika također uzrokuje ozbiljne probleme: metali u štamparskim bojama su skupi, a njihovo odlaganje na ekološki prihvatljiv način je takođe veoma skupo, što pogoršava problem e-otpada. Novo rješenje, razvijeno u svizzera od strane istraživača izEMPA, ima za cilj da ovo ispravi.

Prvi kvantni procesor od 127 kubita proizvodi IBM

Preciznije, brže i jeftinije sa izlučevinama insekata

Naučnici širom svijeta godinama rade na proizvodnji električnih i elektronskih kola koristeći aditivne procese kao što su 3D robotsko štampanje (tzv. "robocasting”) sa velikim uspjehom, ali sada ovaj stav postaje problem.
Metalne čestice koje takve "tinte" čine električnim provodljivim pogoršavaju problem e-otpada.
Problem je još ozbiljniji utoliko što je "smeće” ovog tipa generiranog na tržištu će se vjerovatno povećati u budućnosti s obzirom na lansiranje novih tipova senzora za jednokratnu upotrebu, od kojih se neki koriste i koristit će se samo nekoliko dana.
"Beskorisni otpad", misliti Gustav Nystrom, šef specijaliziranog istraživačkog centra za celulozu i drvne materijale od Švajcarski savezni laboratoriji for the Nauka o materijalima i tehnologija: “Postoji hitna potreba za materijalima koji balansiraju elektronske performanse, troškove i održivost.”
Za razvoj a ekološko mastilo, tim švedskog naučnika je stoga sebi postavio ambiciozne ciljeve: bez metala, netoksičan i biorazgradiv. I, razmišljajući o praktičnim primjenama, također lako se oblikuje i stabilno na vlagu i umjerenu toplinu.

Prvi kvantni procesor od 127 kubita proizvodi IBM

Izdužene ploče grafita pomiješane s česticama čađi

I ricercatori dell 'EMPA oni su izabrali karbonijum jeftin kao provodni materijal, kako su nedavno istakli u časopisu “Naučni izvještaji".
Preciznije: izdužene grafitne ploče pomiješane sa sitnim česticama čađi, koje uspostavljaju električni kontakt između tih istih struktura, a sve u matrici napravljenoj od dobro poznatog biomaterijala: šelaka, koji se dobiva iz izmeta ili izlučevina insekata ljuspice.
Le ljuskavi insekti ili, neispravno, kokcidija (Coccoidea Handlirsch), su nadporodica insekata fitofag uključeno u redoslijed rhynchota (podred Homoptera, odjeljak Sternorrhyncha). Naziv cochineal dolazi iz španskog Woodlouse ("drvena svinja"). Oni su isključivo insekti phytomyceous i čine jednu od najvažnijih grupa štetnih insekata.
U prošlosti se koristio za pravljenje muzičke ploče; danas se koristi, između ostalog, kao lak za drvene instrumente i za lakiranje noktiju.
Njegove prednosti potpuno odgovaraju željenom profilu istraživača. Nadalje, rastvorljiv je u alkoholu, tako da je jeftin rastvarač koji isparava nakon nanošenja mastila i suši se.

Tako su u Švajcarskoj čak i pečurke naučile da… pišu

Fluidni materijal, kada je podvrgnut bočnoj posmičnoj sili

Uprkos ovim jednostavnim sastojcima, zadatak se pokazao izazovnijim od očekivanog. To je zato što, kada se koristi u jednostavnom sitotisak ili sa modernim 3D štampač, mastilo mora pokazivati ​​ponašanje smicanje stanjivanja.
U "mirovanju" mastilo je prilično viskozno. Ali u vrijeme štampe, kada je podvrgnut bočnoj sili smicanja, postaje malo glatkiji, slično kao zidna boja koja ne kaplje i koja dobiva glatkiju teksturu tek kada se nanese silom valjka.
Kada se koristi u aditivnoj proizvodnji kao što je 3D štampanje sa robotskom rukom, međutim, to je posebno teško: mastilo koje je previše viskozno bilo bi previše tvrdo – ali ako postane previše tečno tokom štampanja, čvrste komponente bi se mogle odvojiti i začepiti malu mlaznicu štampača.

Tečni roboti poput… ćelije za istraživanje ekstremnih okruženja

Položio testove u zahtjevnim procesima poput "robocastinga"

Kako bi ispunili potrebne zahtjeve, istraživači su se intenzivno bavili formulacijom svoje tinte. Testirali su dvije veličine grafitnih pločica: 40 mikrometara i dužine od 7 do 10 mikrometara.
Također su bile potrebne mnoge varijacije i pokušaji u omjeru miješanja grafit e čađa, jer previše čađa čini materijal krhkim sa rizikom od pucanja i pukotina kada se mastilo osuši.
Crno od ugalj o čađa je pigment, koji nastaje nepotpunim sagorevanjem teški naftni proizvodi, kvali katran ugljena, tar dobijeno od pucanje etilena, ili od biljne masti i ulja.
Optimiziranjem formulacije i relativnog sastava komponenti, tim izEMPA bio u mogućnosti da razvije različite varijante boje, koje se mogu koristiti u različitim procesima dvodimenzionalne ili trodimenzionalne štampe.
“Najveći izazov je bio postići visoku električnu provodljivost”kaže Xavier Aeby, jedan od uključenih istraživača, “i u isto vrijeme formiraju gelastu mrežu ugljika, grafita i šelaka.”
Naučnici istraživačkog centra Celuloza i drveni materijali proučavali su praktično ponašanje ovog materijala u različitim fazama.
Na primjer, s malim probnim kockom: 15 preklapajućih mreža od 3D štampač, napravljen od finih žica prečnika samo 0,4 mm.
Time je dokazano da je tinta dovoljna čak i za zahtjevne procese kao što su “robocasting".

PSI u budućnosti sa odjelom za istraživanje velikih podataka

PET senzor naprezanja sa električnim otporom

Kako bi dokazali njegovu pogodnost za izradu stvarnih komponenti, istraživači su između ostalog izgradili a senzor naprezanja: tanka traka od PET s otisnutim uzorkom tinte, čiji se električni otpor mijenjao s velikom preciznošću u zavisnosti od različitih stupnjeva savijanja.
Nadalje, ispitivanja vlačne čvrstoće, stabilnosti u vodi i drugih svojstava pokazala su obećavajuće rezultate, pa je istraživački timEMPA uvjeren je da bi se novi materijal, koji je već patentiran, mogao pokazati idealnim u praksi.
“Nadamo se da se ovaj sistem mastila može koristiti za aplikacije u održivoj štampanoj elektronici”, zaključio je Gustav Nystrom.
“Ovo se, na primjer, odnosi na provodljive tragove i senzorne elemente u pametnim pakiranjima i biomedicinskim uređajima ili u području hrane i okoliša.”

Postoji dron koji se "penje" na drveće da ih zaštiti