Друк туманом у повітрі: вчені навчилися наносити схеми на вигнуті 3D-поверхні

Дослідницька група під керівництвом Ітана Секора з Університету штату Айова, а також стартап Contour Circuits, працюють над впровадженням аерозольного струменевого друку для високоточного нанесення електронних матеріалів. На відміну від традиційних методів, ця технологія перетворює рідке чорнило на дрібний туман, який потім потік газу направляє через сопло, дозволяючи формувати візерунки розміром від 10 до 100 мікронів.

Ключова інновація полягає у поєднанні процесу друку з робототехнікою, програмним забезпеченням та моніторингом у реальному часі. Це дозволяє роботизованій руці з аерозольним струменевим принтером точно позиціонувати сопло і друкувати на поверхнях, що не є плоскими, долаючи виклики, пов'язані з плануванням рухів та геометрією.

Потенційні сфери застосування цієї технології є надзвичайно широкими та охоплюють енергетику, медицину, виробництво, аерокосмічну галузь, а також сфери зв'язку та безпеки. Особлива увага приділяється створенню електроніки, здатної функціонувати в екстремальних умовах, наприклад, при значних температурних коливаннях, характерних для космічного простору. Дослідники також вивчають нові матеріали для чорнил, оптимізовані для таких вимог.

Розвиток технології отримав значну підтримку. Дослідження фінансуються грантом від Національного наукового фонду США. Крім того, компанія Contour Circuits, заснована Ітаном Секором, отримала контракт Small Business Technology Transfer на суму 150 000 доларів від NASA для подальшої комерціалізації та розвитку розробки. Компанія веде свою діяльність на базі Університету штату Айова.

Команда також досліджує можливість друку кількох матеріалів одночасно в рамках одного процесу, що дозволить інженерам отримувати різну електричну та фізичну властивість в межах єдиної друкованої компоненти. Це порівнюється з переходом від монохромного до відтінкового друку, де можна контролювати склад матеріалу на різних ділянках поверхні.