Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Kỹ thuật mới cho phép in mạch dây nano bạc mềm, dẻo (15/03/2018)

Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học North Carolina đã đưa ra một kỹ thuật mới cho phép in mạch trên chất nền mềm, dẻo nhờ sử dụng dây nano bạc. Bước tiến này có triển vọng để kết hợp vật liệu vào trong rất nhiều thiết bị điện tử.

Hình ảnh minh họa

Trong nhiều năm qua, dây nano bạc với các tính chất mềm, dẻo và dẫn điện, đặc biệt được chú ý do chúng có nhiều ứng dụng từ chế tạo chi giả cho đến cảm biến y tế mang theo người. Dù các thí nghiệm có triển vọng, nhưng vẫn còn tồn tại những thách thức lớn đối với việc in mạch tích hợp cao từ dây nano bạc.

Các hạt nano bạc có thể được dùng để in mạch, nhưng chúng tạo ra các mạch dễ giòn và dẫn điện kém so với dây nano bạc. Nhưng các kỹ thuật in mạch thông dụng không hoạt động tốt với dây nano bạc vì dây nano thường làm tắc các đầu phun.

Jingyan Dong, đồng tác giả nghiên cứu cho rằng: “Phương pháp của chúng tôi sử dụng kỹ thuật in điện thủy động, phụ thuộc vào lực tĩnh điện để đẩy mực ra khỏi đầu phun và kéo nó vào vị trí phù hợp trên chất nền. Phương pháp này cho phép chúng tôi sử dụng đầu phun rất rộng để chống hiện tượng tắc đầu phun, trong khi vẫn đảm bảo độ in nét". 

Các nhà khoa học cho biết: Loại mực được sử dụng, bao gồm một dung môi chứa các dây nano bạc thường dài hơn 20 micromét, nên mạch in có độ dẫn điện, độ mềm và dẻo như mong đợi. Ngoài ra, dung môi này vừa không độc, lại hòa tan trong nước. Khi mạch được in, dung môi có thể được làm sạch một cách đơn giản.

Hơn nữa, diện tích của khu vực in chỉ bị giới hạn bởi kích thước của máy in, có nghĩa là kỹ thuật có thể dễ dàng được mở rộng quy mô. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật mới để tạo các mẫu vật sử dụng các mạch nano bạc, như găng tay có gắn máy sưởi bên trong và điện cực mang theo người để sử dụng trong điện tâm đồ. Nhóm nghiên cứu đã xin cấp sáng chế tạm thời cho kỹ thuật mới.

Theo ông Yong Zhu, giáo sư kỹ thuật cơ khí và là đồng tác giả nghiên cứum “Với hiệu quả, khả năng viết trực tiếp và mở rộng quy mô của kỹ thuật, chúng tôi lạc quan cho rằng kỹ thuật có khả năng được áp dụng để đẩy mạnh phát triển các thiết bị điện tử mềm, dẻo từ các dây nano bạc - hiện thực hóa triển vọng chế tạo các thiết bị này”.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nanoscale.

Nguồn: N.P.D (NASATI), 

Cập nhật:02/3/2018