Los investigadores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Estatal de Oregón han dado un paso clave hacia la fabricación rápida de pantallas de computadora flexibles y otros dispositivos electrónicos extensibles. incluidos los robots blandos.

El avance de un equipo dentro del Instituto de Robótica Colaborativa y Sistemas Inteligentes de la universidad allana el camino hacia la impresión 3D de alta, estructuras complicadas con una aleación de galio altamente conductora.

Los investigadores colocan nanopartículas de níquel en el metal líquido, galinstan, para espesarlo en una pasta con una consistencia adecuada para la fabricación aditiva.

"La aleación líquida era imposible de colocar en estructuras altas, "dijo Yi? It Mengüç, profesor asistente de ingeniería mecánica y coautor del estudio. "Con la textura pastosa, se puede colocar en capas manteniendo su capacidad de fluir, y estirar el interior de los tubos de goma. Demostramos el potencial de nuestro descubrimiento mediante la impresión en 3D de un circuito de dos capas muy elástico cuyas capas se entrelazan entre sí sin tocarse ".

Los hallazgos se publicaron recientemente en Tecnologías de materiales avanzadas .

Las aleaciones de galio ya se utilizan como material conductor en la electrónica flexible; las aleaciones tienen baja toxicidad y buena conductividad, además, son económicos y "autocurables", capaces de volver a unirse en los puntos de ruptura.

Pero antes de la modificación desarrollada en OSU, que utilizó la sonicación, la energía del sonido, para mezclar las partículas de níquel y el galio oxidado en el metal líquido, la imprimibilidad de las aleaciones se restringió a 2 dimensiones.

Para este estudio, los investigadores imprimieron estructuras de hasta 10 milímetros de alto y 20 milímetros de ancho.

"La impresión de metales líquidos es parte integral del campo de la electrónica flexible, "dijo el coautor Do? an Yirmibe? o? lu, un doctorado en robótica estudiante en OSU. "La fabricación aditiva permite la fabricación rápida de circuitos y diseños intrincados".

El campo presenta una gama de productos que incluyen textiles conductores de electricidad; pantallas flexibles; sensores de par, presión y otros tipos de tensión; trajes de sensor usable, como los que se utilizan en el desarrollo de videojuegos; antenas y sensores biomédicos.

"El futuro es muy brillante, "Yirmibe? O? Lu dijo." Es fácil imaginarse haciendo robots blandos que estén listos para funcionar, que simplemente saldrá de la impresora ".

La pasta de aleación de galio muestra varias características nuevas en el campo de la electrónica flexible, añadió el coautor correspondiente, Uranbileg Daalkhaijav, Doctor. candidato en ingeniería química.

"Se puede hacer fácil y rápidamente, "Dijo Daalkhaijav." El cambio estructural es permanente, las propiedades eléctricas de la pasta son comparables al metal líquido puro, y la pasta conserva las características de autocuración ".

El trabajo futuro explorará la estructura exacta de la pasta, cómo se estabilizan las partículas de níquel, y cómo cambia la estructura a medida que envejece la pasta.