แผ่นวงจรพิมพ์เชลแลคเพื่อรักษาสิ่งแวดล้อม

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ "สีเขียว" ต้องขอบคุณการศึกษาของ EMPA เกี่ยวกับการใช้วัสดุชีวภาพที่เป็นที่รู้จักกันดีสำหรับชิปเมทริกซ์:...

บรรจุภัณฑ์ "ที่ชาญฉลาด" ขอบคุณเซ็นเซอร์ที่ควบคุมสินค้าโดยเฉพาะของที่เน่าเสียง่ายเช่น ผลไม้และผัก, บนเส้นทางคมนาคมที่ยาวไกล แนวโน้มในอนาคต.
อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์และแบบใช้แล้วทิ้งยังก่อให้เกิดปัญหาร้ายแรง: โลหะในหมึกพิมพ์มีราคาแพง และการทิ้งด้วยวิธีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมก็มีราคาแพงมากเช่นกัน ทำให้ปัญหาขยะอิเล็กทรอนิกส์รุนแรงขึ้น โซลูชันใหม่ที่พัฒนาขึ้นใน Switzerland โดยนักวิจัยของกระทรวงกลาโหมมีวัตถุประสงค์เพื่อแก้ไขปัญหานี้

โปรเซสเซอร์ควอนตัม 127 คิวบิตตัวแรกผลิตโดย IBM

แม่นยำกว่า เร็วกว่า และถูกกว่าด้วยสารคัดหลั่งจากแมลง

นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกทำงานเป็นเวลาหลายปีในการผลิตวงจรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์โดยใช้กระบวนการเติมแต่ง เช่น การพิมพ์หุ่นยนต์ 3 มิติ (ที่เรียกว่า "หุ่นยนต์”) ด้วยความสำเร็จ แต่ตอนนี้ทัศนคตินี้กำลังกลายเป็นปัญหา
อนุภาคโลหะที่ทำให้ "หมึกพิมพ์" ดังกล่าวเป็นตัวนำไฟฟ้ากำลังทำให้ปัญหาขยะอิเล็กทรอนิกส์รุนแรงขึ้น
ปัญหาจะยิ่งรุนแรงถึงขั้นที่ว่า "ขยะ” ประเภทที่สร้างโดยตลาดนี้มีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นในอนาคตในมุมมองของ เปิดตัวเซ็นเซอร์ชนิดใช้แล้วทิ้งชนิดใหม่ซึ่งบางส่วนมีและจะใช้เพียงไม่กี่วันเท่านั้น
“ขยะไร้ประโยชน์”, คิด กุสตาฟ นีสตรอม, หัวหน้าศูนย์วิจัยเฉพาะทางเซลลูโลสและวัสดุไม้ ของ ห้องปฏิบัติการของรัฐบาลกลางสวิส สำหรับ วัสดุศาสตร์และเทคโนโลยี: “มีความจำเป็นเร่งด่วนสำหรับวัสดุที่สมดุลระหว่างประสิทธิภาพทางอิเล็กทรอนิกส์ ต้นทุน และความยั่งยืน”
เพื่อพัฒนาก หมึกระบบนิเวศทีมนักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดนจึงได้ตั้งเป้าหมายที่ทะเยอทะยาน: ปราศจากโลหะ ปลอดสารพิษ และย่อยสลายได้. และคำนึงถึงการใช้งานจริงด้วย ขึ้นรูปได้ง่ายและคงตัวต่อความชื้นและความร้อนปานกลาง

โปรเซสเซอร์ควอนตัม 127 คิวบิตตัวแรกผลิตโดย IBM

แผ่นกราไฟต์ยาวผสมกับอนุภาคเขม่า

ฉัน Ricercatori dell 'กระทรวงกลาโหม พวกเขาเลือก คาร์บอนเนียม ราคาถูกเป็นวัสดุตัวนำดังที่พวกเขาเพิ่งเน้นในนิตยสาร “รายงานทางวิทยาศาสตร์"
อย่างแม่นยำมากขึ้น: แผ่นกราไฟต์ยาวผสมกับอนุภาคเขม่าเล็กๆ ซึ่งสร้างการสัมผัสทางไฟฟ้าระหว่างโครงสร้างเดียวกันนี้ ทั้งหมดนี้อยู่ในเมทริกซ์ที่ทำจากวัสดุชีวภาพที่รู้จักกันดี: เชลแล็ก ซึ่งได้มาจากอุจจาระหรือสารคัดหลั่งของแมลงขนาด
Le แมลงขนาด หรือ coccidia ไม่ถูกต้อง (คอคคอยเดีย แฮนลิร์สช์) เป็นวงศ์ใหญ่ของแมลง ไฟโตฟากัส รวมไว้ในลำดับที่ Rhychota (หน่วยย่อย โฮโมเทรา, มาตรา สเตอร์นอร์รินชา). ชื่อ cochineal มาจากภาษาสเปน Cochinilla ( "หมูไม้"). พวกมันเป็นเพียงแมลงเท่านั้น ไฟโตไมซีอุส และเป็นหนึ่งในกลุ่มแมลงที่เป็นอันตรายที่สำคัญที่สุด
สมัยก่อนนิยมทำ บันทึกเพลง; วันนี้มีการใช้เหนือสิ่งอื่นใดเช่น วานิชสำหรับเครื่องไม้และทาเล็บ
ประโยชน์ของมันตรงตามโปรไฟล์ที่ต้องการของนักวิจัย นอกจากนี้ยังละลายได้ในแอลกอฮอล์ ดังนั้นจึงเป็นตัวทำละลายราคาไม่แพงซึ่งจะระเหยหลังจากใช้หมึกและทำให้แห้ง

ดังนั้นในสวิตเซอร์แลนด์แม้แต่เห็ดก็เรียนรู้ที่จะ... เขียน

วัสดุของไหลเมื่ออยู่ภายใต้แรงเฉือนด้านข้าง

แม้จะมีส่วนผสมง่ายๆ เหล่านี้ แต่งานกลับกลายเป็นสิ่งที่ท้าทายกว่าที่คาดไว้ ทั้งนี้เพราะเมื่อใช้งานแบบธรรมดา พิมพ์ซิลค์สกรีน หรือกับคนสมัยใหม่ เครื่องพิมพ์สามมิติ, หมึกต้องแสดงพฤติกรรมของ การตัดเฉือน.
ที่ "ส่วนที่เหลือ" หมึกจะค่อนข้างหนืด แต่ในขณะพิมพ์ เมื่อได้รับแรงเฉือนจากด้านข้าง สีจะเรียบเนียนขึ้นเล็กน้อย เหมือนกับสีทาผนังที่ไม่หยดซึ่งจะได้พื้นผิวที่เรียบเนียนขึ้นเมื่อใช้แรงของลูกกลิ้งเท่านั้น
เมื่อใช้ในการผลิตสารเติมแต่งเช่น การพิมพ์ 3 มิติ อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้แขนหุ่นยนต์ สิ่งนี้จะยากเป็นพิเศษ: หมึกที่มีความหนืดเกินไปจะแข็งเกินไป แต่ถ้ากลายเป็นของเหลวเกินไประหว่างการพิมพ์ ส่วนประกอบที่เป็นของแข็งอาจแยกออกจากกันและอุดตันหัวฉีดขนาดเล็กของเครื่องพิมพ์

หุ่นยนต์เหลวเช่น… เซลล์เพื่อสำรวจสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ผ่านการทดสอบในกระบวนการที่เข้มงวด เช่น “การหล่อด้วยหุ่นยนต์”

เพื่อตอบสนองความต้องการที่จำเป็น นักวิจัยได้คิดค้นสูตรหมึกของตนอย่างเข้มข้น พวกเขาทดสอบเกล็ดเลือดกราไฟต์สองขนาด: 40 ไมโครเมตร และยาว 7 ถึง 10 ไมโครเมตร
ต้องใช้รูปแบบและความพยายามหลายอย่างในอัตราส่วนการผสม กราไฟท์ e คาร์บอนสีดำเพราะเหลือเกิน คาร์บอนสีดำ ทำให้วัสดุเปราะและเสี่ยงต่อการแตกร้าวและรอยแยกเมื่อหมึกแห้ง
สีดำของ คาร์บอน o คาร์บอนสีดำ เป็นเม็ดสีที่เกิดจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของ ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมหนัก, ซึ่ง น้ำมันถ่านหิน, น้ำมันดิน ได้รับจาก การแตกร้าวของเอทิลีน, หรือจาก ไขมันพืชและน้ำมัน.
ทีมงานของกระทรวงกลาโหม สามารถพัฒนารูปแบบต่างๆ ของหมึก ซึ่งสามารถใช้ในกระบวนการพิมพ์สองมิติหรือสามมิติที่แตกต่างกันได้
“ความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดคือการได้รับค่าการนำไฟฟ้าสูง”กล่าวว่า ซาเวียร์ เอบี้หนึ่งในนักวิจัยที่เกี่ยวข้อง “และในขณะเดียวกันก็ก่อตัวเป็นเครือข่ายคล้ายเจลของคาร์บอน กราไฟต์ และครั่ง”
นักวิทยาศาสตร์ศูนย์วิจัย วัสดุเซลลูโลสและไม้ ได้ศึกษาพฤติกรรมการปฏิบัติของวัสดุนี้ในระยะต่างๆ
ตัวอย่างเช่น ด้วยลูกบาศก์ทดสอบขนาดเล็ก: 15 กริดที่ทับซ้อนกันจาก เครื่องพิมพ์ 3 มิติทำจากลวดเส้นเล็กเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 0,4 มม.
นี่เป็นข้อพิสูจน์ว่าหมึกเพียงพอสำหรับกระบวนการที่ต้องการ เช่น “หุ่นยนต์"

PSI ในอนาคตกับฝ่ายวิจัย Big Data

เซนเซอร์ตรวจจับความเครียด PET ที่มีความต้านทานไฟฟ้า

เพื่อพิสูจน์ความเหมาะสมสำหรับการสร้างส่วนประกอบจริง นักวิจัยได้สร้างสิ่งอื่น ๆ เหนือสิ่งอื่นใด เซ็นเซอร์ความเครียด: แผ่นบางๆ PET ด้วยลวดลายของหมึกพิมพ์ ความต้านทานไฟฟ้าที่เปลี่ยนไปอย่างแม่นยำตามองศาการดัดต่างๆ
นอกจากนี้ การทดสอบความต้านทานแรงดึง ความเสถียรในน้ำ และคุณสมบัติอื่นๆ ได้แสดงให้เห็นผลลัพธ์ที่คาดหวัง ดังนั้นทีมวิจัยของกระทรวงกลาโหม เขามั่นใจว่าวัสดุใหม่ซึ่งได้รับการจดสิทธิบัตรแล้วสามารถพิสูจน์ได้ว่าเหมาะสมในทางปฏิบัติ
“เราหวังว่าระบบหมึกนี้จะสามารถนำไปใช้กับงานพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยั่งยืนได้”เขาสรุป กุสตาฟ นีสตรอม.
"สิ่งนี้ใช้กับร่องรอยการนำไฟฟ้าและองค์ประกอบทางประสาทสัมผัสในบรรจุภัณฑ์อัจฉริยะและอุปกรณ์ชีวการแพทย์ หรือในด้านการตรวจจับอาหารและสิ่งแวดล้อม"

มีโดรนที่ "ปีน" ต้นไม้เพื่อปกป้องพวกมัน