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Impressão de circuitos eletrônicos flexíveis em materiais elásticos e tecidos

18.04.2015

Pesquisadores da Universidade de Purdue, nos EUA, desenvolveram um método para imprimir condutores elétricos flexíveis e elásticos em praticamente qualquer superfície, incluindo materiais e tecidos elásticos. O método facilita o domínio da produção em escala industrial.

Para aplicar circuitos condutores a um material elástico, um grupo de cientistas liderado por John William Boley, Ph.D., usou uma impressora convencional a jato de tinta, mas em vez de tinta, eles colocaram uma suspensão de partículas metálicas no cartucho.

A suspensão foi preparada pela destruição de "metal líquido" (metal líquido). As micropartículas do material obtido como resultado da destruição foram colocadas em etanol, e a mistura resultante foi batida em suspensão sob a ação de ultra-som.

"O metal líquido em si não pode ser impresso. Então nós o transformamos em uma pasta que passa facilmente pelos bicos da cabeça de impressão", disse Rebecca Kramer, uma das participantes do estudo. "E agora podemos aplicar circuitos flexíveis a quase tudo qualquer que seja."

Após a aplicação da suspensão no material, o etanol evapora, restando apenas partículas de "metal líquido".

No entanto, o circuito impresso resultante não conduz corrente. Para que ele se torne condutor, ele deve ser "ativado", colocar pressão sobre ele para que as partículas do "metal líquido" se unam. Isso abre certas possibilidades para o fabricante: ele pode criar um modelo de circuito e dar ao circuito uma funcionalidade diferente em diferentes produtos, ativando apenas algumas de suas seções, deixando o resto não condutor.

Os pesquisadores acreditam que o novo método facilitará a impressão de circuitos eletrônicos em roupas e criará novos tipos de dispositivos vestíveis, e também encontrará aplicação na robótica - para criar máquinas humanóides. "Condutores feitos de 'metal líquido' podem esticar e deformar sem quebrar", disse Kramer.

Os pesquisadores não explicaram como propõem aplicar componentes eletrônicos a materiais elásticos.

No futuro, a equipe de pesquisa planeja investigar se e como a condutância dos circuitos flexíveis de metal líquido é afetada pelo material do substrato ao qual são aplicados. E também inventar uma tecnologia para ativar automaticamente o circuito depois de impresso.

Acrescentamos que a eletrônica flexível tem sido de interesse dos engenheiros há muito tempo. Em 2009, cientistas dos Estados Unidos e da Alemanha desenvolveram um novo tipo de tinta semicondutora que pode ser aplicada a um produto usando uma impressora jato de tinta especial.

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