Stampa a getto d'inchiostro per creare "soft robot" e nuove tecnologie indossabili

Soft robot e wearable tech Soft robot e wearable tech Credits by deepstuff.org
Nuovi studi dimostrano la possibilità di creare circuiti elettrici in materiali liquidi che potranno essere impiegati per la wearable technology e la creazione di "soft robot".

I ricercatori della Purdue University (West Lafayette in Indiana), hanno trovato il modo di sintetizzare dei circuiti realizzati con una particolare lega di metallo liquido utilizzando la tecnologia che sta alla base delle stampanti a getto di inchiostro.

A livello tecnico i ricercatori hanno realizzato delle nanoparticelle di gallio-indio creando un particolare tipo di inchiostro, dopo averlo disperso in un solvente non metallico (come l'etanolo) ad una temperatura inferiore a quella ambientale, tramite tecniche di ultrasuoni (la sonicazione).
Questa tecnologia permette di attivare il processo di ricongiunzione del materiale ottenuto con le nano-particelle. Questo può avvenire mediante una pressione che rende il materiale ottenuto conduttivo rompendo gli elementi ossidati del gallio.

Ecco come i ricercatori spiegano il procedimento: “Liquid metal in its native form is not inkjet-able,” Kramer continua dicendo “So what we do is create liquid metal nanoparticles that are small enough to pass through an inkjet nozzle. Sonicating liquid metal in a carrier solvent, such as ethanol, both creates the nanoparticles and disperses them in the solvent. Then we can print the ink onto any substrate. The ethanol evaporates away so we are just left with liquid metal nanoparticles on a surface.”

La tecnica è simile a quella delle stampanti 3D rendendo possibile la stampa di svariate tipologie di materiali. 

Le possibili applicazioni di questa nuova tecnica sono tantissime: la creazione di robot flessibili definiti "soft robot", la creazione di indumenti super hi-tech, abbigliamento medico che facilità le operazioni terapeutiche e svariate tipologie di oggetti dedicati al mondo dell'elettronica di consumo.

I ricercatori si chiedono: “For example, how do the nanoparticles orient themselves on hydrophobic versus hydrophilic surfaces? How can we formulate the ink and exploit its interaction with a surface to enable self-assembly of the particles?” e Rebecca Kramer, assistente alla cattedra di ingegneria meccanica della Purdue University ha dichiarato: "“We want to create stretchable electronics that might be compatible with soft machines, such as robots that need to squeeze through small spaces, or wearable technologies that aren’t restrictive of motion,”.

Il 18 Aprile uscirà un documento che spiegherà ufficialmente la procedura sul famoso giornale Advanced Materials. La ricerca viene firmata da post-dottorando John William Boley, dagli studenti laureati Edward L. White e Kramer.

Questa nuova tecnologia apre le porte ad applicazioni pratiche di vario tipo utili per la medicina e per l'elettronica di consumo.



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