El electrodo de impresión por transferencia real que utiliza hidrogel y nano tinta producida por Hyunjung Yi del Instituto de Semiconductores Post-Silicio de KIST. Crédito:Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST)
En el Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea, La Dra. Hyunjung Yi del Post-Silicon Semiconductor Institute y su equipo de investigación han desarrollado una tecnología de impresión por transferencia que utiliza hidrogel y nano tinta para crear sensores de alto rendimiento en sustratos flexibles de diversas formas y estructuras.
Con la popularidad de los dispositivos portátiles, incluidos los relojes inteligentes y las bandas de fitness que se adhieren directamente a la piel, Existe una demanda creciente de tecnologías que permitan la producción de sensores de alto rendimiento en superficies de diversas formas y tipos.
La impresión por transferencia funciona de manera similar a la de una etiqueta de tatuaje:pegar la etiqueta de tatuaje en la piel y luego quitar el respaldo de papel deja una imagen en la piel. El proceso recientemente desarrollado crea una estructura en una superficie y luego la transfiere a otra de manera similar. La ventaja más notable de este proceso es que evita en gran medida las dificultades que implica la creación de dispositivos directamente sobre sustratos que son térmicamente y / o químicamente sensibles. razón por la cual la impresión por transferencia se utiliza ampliamente para la fabricación de dispositivos flexibles. Por otra parte, La principal desventaja de los procesos de impresión por transferencia actuales es que normalmente solo se pueden utilizar para sustratos con superficies planas.
Transfiere fácilmente electrodos en la parte superior del hidrogel (abajo) a la película de PET (arriba) con la tecnología de impresión por transferencia que fue desarrollada por un investigador de Post-Silicon Semiconductor de KIST. Crédito:Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST)
El equipo de KIST superó estas limitaciones desarrollando un proceso de impresión por transferencia simple y fácil que permite la creación de impresiones de alto rendimiento, Sensores flexibles en superficies topográficas con diversas características y texturas.
Usando la naturaleza porosa e hidrofílica de los hidrogeles, el equipo de KIST imprimió a chorro de tinta una nano tinta a base de solución acuosa en una capa de hidrogel, que se solidificó sobre una superficie topográfica. El surfactante y el agua de la nano tinta pasaron rápidamente a través de la estructura porosa del hidrogel, dejando solo el nanomaterial hidrofóbico que permanece en la superficie; las partículas tienen una longitud mayor que el diámetro de los agujeros en el hidrogel.
La cantidad de nano tinta utilizada para este proceso de impresión fue muy pequeña, permitiendo la rápida formación de electrodos. Es más, el rendimiento eléctrico de los electrodos fue sobresaliente debido a los altos niveles de pureza y uniformidad de las nanorredes resultantes. También, debido a la naturaleza hidrofóbica del nanomaterial, había un grado extremadamente bajo de interacción entre él y el hidrogel, permitiendo la fácil transferencia de los electrodos a diversas superficies topográficas.
Con la tecnología de impresión por transferencia desarrollada por el investigador de Post-Silicon Semiconductor de KIST, están realizando experimentos para detectar los movimientos de los dedos mediante la implementación de sensores de alto rendimiento sobre guantes experimentales. Crédito:Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST)
La tecnología T para transferir nanorredes a través de un método que solidifica un fluido elastomérico moldeable sobre una superficie de hidrogel permite la fácil creación de electrodos flexibles, incluso en sustratos con superficies rugosas. El equipo transfirió nanoelectrodos directamente a un guante para crear un sensor modificado que puede detectar inmediatamente los movimientos de los dedos. También creó un flexible, Sensor de presión de alto rendimiento que puede medir el pulso en la muñeca.
Yi dijo:"El resultado de este estudio es un método nuevo y sencillo para crear Sensores de alto rendimiento en superficies de diversas características y estructuras. Esperamos que este estudio se utilice en las muchas áreas que requieren la aplicación de materiales de alto rendimiento sobre sustratos flexibles y / o no tradicionales. incluida la asistencia sanitaria digital, interfaces inteligentes hombre-máquina, Ingeniería médica, y materiales eléctricos de próxima generación ".
