Nieuwe methode voor het printen van elektrische circuits in 3D

Onderzoekers aan de universiteit van Nottingham hebben een methode ontwikkeld om snel volledig werkende elektrische circuits in 3D te printen.

Dankzij deze nieuwe methode is het hardingsproces van de geleidende inkt naar minder dan een minuut per laag teruggebracht. Voorheen was hier meer tijd voor nodig waarbij gebruik werd gemaakt van meer conventionele methodes om de inkt uit te harden. Daardoord was het onpraktisch om een product te vervaardigen dat uit honderden lagen bestond.

Volledig functionerende componenten

De elektrische circuits worden in een inkjet printprocess geprint waarbij UV-licht wordt gebruikt voor het hardingsproces van de elektrisch geleidende inkt en de isolerende polymerische inkt. Deze baanbrekende techniek biedt electronicafabrikanten de mogelijkheid om volledig functionerende componenten zoals 3D-antennes en geprinte sensoren, die uit verschllende materialen zoals metaal en plastic bestaan, te produceren.

Plastic en metaal

De nieuwe methode is een combinatie van 2D geprinte electronica met Additive Manufacturing (AM), wat gebaseerd is op het laag voor laag samenstellen van een product. Deze nieuwe methode overwint een van de obstakels in het produceren van producten die uit zowel plastic als metaal bestaan, waarbij verschillende methodes worden gebruikt voor het hardingsproces van de materialen. Bij bestaande methodes wordt slechts een enkel materiaal gebruikt wat betekent dat het geprinte product minder mogelijkheden biedt voor electronica.

Hoe het werkt

Ehab Saleh en zijn teamleden van het Centre for Additive Manufacturing (CfAM) ontdekten dat zilveren nano-onderdelen in geleidende inkt in staat zijn om UV-licht te absorberen. De geabsorbeerde UV-energie wordt vervolgens omgezet in warmte, waardoor de zilveren nano-onderdelen samensmelten. Dit proces heeft alleen invloed op de geleidende inkt en veroorzaakt geen schade bij de polymere delen. De onderzoekers gebruiken hetzelfde UV-licht om polymere inkt uit te harden.