Pllakat e qarkut të printuar Shellac për të mbrojtur mjedisin

Elektronika "e gjelbër" falë studimeve të EMPA mbi përdorimin e një biomaterial të mirënjohur për matricat e çipave: jashtëqitjet kokineale

paketimi "i zgjuar" falë sensorëve që kontrollojnë mallrat, veçanërisht ato që prishen si fruta dhe perime, në rrugë të gjata transporti ato janë a trend për të ardhmen.
Sidoqoftë, pajisjet elektronike të printuara dhe të disponueshme gjithashtu shkaktojnë probleme serioze: metalet në bojërat e printimit janë të shtrenjta dhe asgjësimi i tyre në një mënyrë miqësore me mjedisin është gjithashtu shumë i shtrenjtë, duke përkeqësuar problemin e mbetjeve elektronike. Një zgjidhje e re, e zhvilluar në Svizzera nga studiuesit eEMPA, synon ta korrigjojë këtë.

Procesori i parë kuantik 127 kubitësh është bërë nga IBM

Më saktë, më e shpejtë dhe më e lirë me sekrecionet e insekteve

Shkencëtarët në mbarë botën kanë punuar për vite me rradhë në prodhimin e qarqeve elektrike dhe elektronike duke përdorur procese shtesë si p.sh. Printim robotik 3D (i ashtuquajturi "robocasting”) me shumë sukses, por tani ky qëndrim po bëhet problem.
Grimcat metalike që i bëjnë "bojëra" të tilla të përçueshme elektrikisht po e përkeqësojnë problemin e mbetjeve elektronike.
Problemi është edhe më serioz në masën që "mbeturina” i këtij lloji të gjeneruar nga tregu ka të ngjarë të rritet në të ardhmen në funksion të lëshimi i llojeve të reja të sensorëve të disponueshëm, disa prej të cilave janë dhe do të përdoren vetëm për disa ditë.
"Mbetje të padobishme", mendon Gustav Nystrom, kreu i qendrës së specializuar kërkimore të Celulozës & Materialeve të Drurit nga Laboratorët Federalë të Zvicrës për Shkenca dhe Teknologjia e Materialeve: "Ka një nevojë urgjente për materiale që balancojnë performancën elektronike, koston dhe qëndrueshmërinë."
Për të zhvilluar një bojë ekologjikePrandaj, ekipi i shkencëtarit suedez i ka vendosur vetes synime ambicioze: pa metale, jo toksike dhe të biodegradueshme. Dhe, duke menduar edhe për aplikime praktike lehtësisht i formueshëm dhe i qëndrueshëm ndaj lagështirës dhe nxehtësisë së moderuar.

Procesori i parë kuantik 127 kubitësh është bërë nga IBM

Pllaka të zgjatura grafiti të përzier me grimca bloze

Unë ricercatori dell 'EMPA ata zgjodhën karbonium i lirë si material përcjellës, siç theksuan së fundmi në revistën "Raportet shkencore".
Më saktë: Pllaka të zgjatura grafiti të përziera me grimca të vogla bloze, të cilat vendosin një kontakt elektrik midis të njëjtave struktura, të gjitha në një matricë të bërë nga një biomaterial i njohur: guaska, e cila përftohet nga jashtëqitjet ose sekrecionet e insekteve me luspa.
Le insektet me shkallë ose, në mënyrë jo të duhur, kokcidia (Coccoidea Handlirsch), janë një superfamilje insektesh fitofag të përfshira në rendin e rinkota (nënrenditje Homoptera, seksioni Sternorrhyncha). Emri cochineal vjen nga spanjishtja Shtëpi druri ( 'derr druri"). Ata janë ekskluzivisht insekte fitomike dhe përbëjnë një nga grupimet më të rëndësishme të insekteve të dëmshme.
Në të kaluarën, është përdorur për të bërë disqe muzikore; sot përdoret ndër të tjera si llak për instrumente druri dhe për llakimin e thonjve.
Përfitimet e tij përputhen saktësisht me profilin e dëshiruar të studiuesve. Për më tepër, është i tretshëm në alkool, pra një tretës i lirë që avullon pasi boja aplikohet dhe thahet.

Kështu që në Zvicër edhe kërpudhat kanë mësuar të… shkruajnë

Një material i lëngshëm, kur i nënshtrohet një force prerëse anësore

Pavarësisht këtyre përbërësve të thjeshtë, detyra doli të ishte më sfiduese sesa pritej. Kjo është për shkak se, kur përdoret në të thjeshtë shtypje mëndafshi ose me ato moderne printer 3D, boja duhet të shfaqë një sjellje të rrallim me prerje.
Në "pushim", boja është mjaft viskoze. Por në momentin e printimit, kur i nënshtrohet një force prerëse anësore, bëhet pak më e lëmuar, njësoj si një bojë muri që nuk pikon, e cila fiton një strukturë më të lëmuar vetëm kur aplikohet nga forca e rulit.
Kur përdoret në prodhimin e aditivëve si p.sh Shtypje 3D Megjithatë, me një krah robotik, kjo është veçanërisht e vështirë: një bojë që është shumë viskoze do të ishte shumë e fortë - por nëse bëhet shumë e lëngshme gjatë printimit, përbërësit e ngurtë mund të ndahen dhe të bllokojnë grykën e vogël të printerit.

Robotët e lëngshëm si... qelizat për të eksploruar mjedise ekstreme

Kaloi teste në procese kërkuese si "robocasting"

Për të përmbushur kërkesat e nevojshme, studiuesit u përpoqën intensivisht me formulimin e bojës së tyre. Ata testuan dy madhësi të trombociteve grafit: 40 mikrometra dhe 7 deri në 10 mikrometra e gjatë.
Shumë variacione dhe përpjekje ishin gjithashtu të nevojshme në raportin e përzierjes së grafit e karboni i zi, sepse shumë karboni i zi e bën materialin të brishtë me rrezikun e plasaritjes dhe plasaritjes kur boja thahet.
E zeza e carbone o karboni i zi është një pigment, i prodhuar nga djegia jo e plotë e produkte të rënda të naftës, që Qymyr katran, katran të marra nga plasaritja e etilenit, ose nga yndyrat dhe vajrat bimore.
Duke optimizuar formulimin dhe përbërjen relative të komponentëve, ekipi iEMPA ishte në gjendje të zhvillonte variante të ndryshme të bojës, të cilat mund të përdoren në procese të ndryshme printimi dy-dimensionale ose tredimensionale.
"Sfida më e madhe ishte për të marrë përçueshmëri të lartë elektrike"ai thotë Xavier Aeby, një nga studiuesit e përfshirë, "dhe në të njëjtën kohë formojnë një rrjet të ngjashëm me xhel të karbonit, grafitit dhe guaskës."
Shkencëtarët e qendrës kërkimore Celuloza dhe Materialet e Drurit kanë studiuar sjelljen praktike të këtij materiali në faza të ndryshme.
Për shembull, me një kuboid të vogël provë: 15 rrjeta të mbivendosura nga printer 3D, i bërë me tela të imët me diametër vetëm 0,4 mm.
Kjo vërtetoi se boja ishte e mjaftueshme edhe për procese të vështira si "robocasting".

PSI në të ardhmen me një ndarje kërkimore të të dhënave të mëdha

Një sensor sforcimi PET me rezistencë elektrike

Për të vërtetuar përshtatshmërinë e tij për të bërë komponentë realë, studiuesit ndërtuan, ndër të tjera, një sensor sforcimi: një rrip i hollë i PET me një model boje të shtypur mbi të, rezistenca elektrike e së cilës ndryshonte me saktësi të madhe sipas shkallëve të ndryshme të përkuljes.
Për më tepër, testet për rezistencën në tërheqje, qëndrueshmërinë në ujë dhe vetitë e tjera kanë treguar rezultate premtuese, dhe kështu ekipi hulumtues iEMPA ai është i bindur se materiali i ri, i cili tashmë është patentuar, mund të jetë ideal në praktikë.
"Shpresojmë që ky sistem boje të mund të përdoret për aplikime në elektronikën e printuar të qëndrueshme", përfundoi ai Gustav Nystrom.
"Kjo vlen, për shembull, për gjurmët përcjellëse dhe elementet ndijore në paketimet inteligjente dhe pajisjet biomjekësore ose në fushën e ushqimit dhe ndjeshmërisë mjedisore."

Ekziston një dron që “ngjitet” pemëve për t’i mbrojtur