Estos estirables, barato, Los circuitos en forma de tatuaje pueden adaptarse y adherirse a superficies 3D muy curvas como un modelo de un cerebro humano. Crédito:Facultad de Ingeniería, Universidad de Carnegie mellon
Los investigadores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Carnegie Mellon están utilizando una impresora estándar para desarrollar altamente flexible, Circuitos tipo tatuaje para su uso en informática portátil.
El proceso de bajo costo agrega trazas de un conductor eléctrico, Aleación de metal líquido al papel de tatuaje que se adhiere a la piel humana. Estos tatuajes ultrafinos se pueden aplicar fácilmente con agua, de la misma manera se aplicaría el tatuaje decorativo de un niño con una esponja húmeda.
Otros dispositivos electrónicos tipo tatuaje requieren técnicas de fabricación complejas dentro de una sala limpia o carecen del rendimiento del material requerido para la funcionalidad del circuito digital extensible en la piel.
Carmelo Majidi, un profesor asociado de ingeniería mecánica, no es ajeno a la superación de obstáculos en el área de la electrónica blanda, un campo en el que es pionero. En años recientes, ha creado transistores de metal líquido, circuitos invisibles, circuitos de autocuración, y caucho termoconductor (conocido como 'Thubber'). Él y los miembros de su equipo en el Soft Machines Lab se arremangaron para hacer frente a los tatuajes flexibles.
Lo lograron.
"Nuestra técnica es simple, dijo Majidi. "Usamos una impresora de inyección de tinta de escritorio para imprimir trazas de nanopartículas de plata en papel de tatuaje temporal. Luego, cubrimos las partículas con una fina capa de aleación de galio indio que aumenta la conductividad eléctrica y permite que el circuito impreso sea más robusto mecánicamente. Los tatuajes son ultradelgado muy estirable, y económico de producir ".
Además del procesamiento de bajo costo, estos tatuajes aportan otras ventajas. Debido a que tienen propiedades mecánicas similares a las telas ligeras, permanecen funcionales bajo flexión, plegable, retortijón, y tensiones de hasta aproximadamente el 30% (que es la capacidad de estiramiento típica de la piel humana). Pueden adaptarse y adherirse a superficies tridimensionales muy curvadas, como un modelo de un cerebro humano o un limón.
Aplicaciones para ultrafino, los tatuajes compatibles incluyen el biomonitoreo epidérmico, robótica blanda, pantallas flexibles, y electrónica impresa transferible en 3-D.
La investigación se realizó en colaboración entre el Soft Machines Lab de Carnegie Mellon y el Instituto de Sistemas y Robótica de la Universidad de Coimbra en Portugal.
Los hallazgos se publicaron en el artículo, "Sinterización a temperatura ambiente asistida por EGaIn de nanopartículas de plata para Impreso por inyección de tinta, Electrónica de película fina, " en Materiales avanzados .