Metal líquido gera componentes eletrônicos flexíveis e reconfiguráveis

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/01/2022

Exemplos de várias aplicações dos novos componentes eletrônicos de metal líquido.
[Imagem: Meng Wang et al. - 10.1021/acsnano.1c05762]

Eletrônicos de metal líquido

Cientistas e engenheiros vêm tentando há muito tempo usar metais líquidos para fabricar coisas por impressão 3D.

Além de serem extremamente maleáveis, cada gota de metal líquido contém um núcleo metálico altamente condutor e uma película de óxido semicondutor atomicamente fina, todos os elementos necessários para construir uma nova geração de equipamentos e eletrônicos flexíveis.

O problema é que esses metais - ou ligas - não se dão bem com a maioria dos substratos - eles parecem não gostar de grudar em nada.

Mas uma solução acaba de ser encontrada por Meng Wang e seus colegas da Universidade de Ciência e Tecnologia da China.

Wang usou uma técnica de eletrofiação para preparar uma membrana de poliuretano termoplástico (TPU) que apresentou uma afinidade inesperada com o metal líquido, permitindo que a membrana seja usada como substrato.

Então, basta usar as técnicas tradicionais de impressão - tanto a injeção típica da jato de tinta como a deposição típica da impressão 3D - para aplicar os padrões de metal líquido nesse substrato.

Com isto, o material adquire uma estrutura em sanduíche nativa, o que significa que o sistema é construído camada por camada e cada camada é composta por uma membrana de poliuretano termoplástico e metal líquido impresso sobre ela.

Tudo é feito no tradicional sistema industrial rolo a rolo.
[Imagem: Meng Wang et al. - 10.1021/acsnano.1c05762]

Componentes eletrônicos reconfiguráveis

Esta nova estratégia permite a fabricação de componentes eletrônicos flexíveis, como resistores, capacitores, indutores e seus vários circuitos, tudo com excelente elasticidade, permeabilidade ao ar e estabilidade. Além disso, cada componente pode ser reconfigurado após a fabricação.

A equipe demonstrou a possibilidade de uso de sua técnica em aplicações como telas flexíveis, sensores e filtros, com a vantagem de que, ao contrário dos eletrônicos atuais, tudo é reconfigurável, permitindo novos usos, ou, em último caso, todo o circuito pode ser rapidamente reciclado.

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