fbpx

Tlačená, flexibilná a nositeľná elektronika.

 

Inteligentné senzory nemusia obsahovať len obväzy alebo náplaste. Elektroniku budeme čoskoro vedieť tlačiť a nosiť oblečenú.

 

Dopyt po flexibilnej nositeľnej elektronike bol sprevádzaný dramatickým nárastom počtu inteligentných zariadení, ktoré si môžu pomocou internetu, zabudovaných senzorov, softvéru a ďalších technológií, vymieňať údaje s inými zariadeniami cez internet.

Vedci sa zamerali na skúmanie flexibilných zariadení na ukladanie energie, ako sú flexibilné superkondenzátory (FSC), ktoré sú ľahké a bezpečné a ľahko sa integrujú s inými zariadeniami. FSC majú vysokú hustotu výkonu a rýchle nabíjanie i vybíjanie.

Tlačená elektronika, teda elektronické zariadenia a systémy, vyrobené pomocou konvenčných tlačových techník, sa ukázala ako ekonomická, jednoduchá a škálovateľná stratégia pre výrobu FSC. Tradičné techniky mikroprocesie môžu byť drahé a zložité.

Tlačené FSC sa zvyčajne vyrábajú tlačením funkčných atramentov, na bežné organické a anorganické elektródové materiály s pružným podkladom. Vďaka štruktúre tenkého filmu, môžu byť tieto tlačené zariadenia ohnuté, natiahnuté a skrútené do určitého polomeru, bez straty elektrochemickej funkcie.

Okrem toho môžu byť tuhé komponenty zberača prúdu superkondenzátora nahradené pružnými potlačenými časťami. Na výrobu tlačených FSC sú zavedené rôzne tlačové techniky, ako je sieťotlač, atramentová tlač a 3D tlač.

„Vývoj miniaturizovaných, flexibilných a plošných vysoko výkonných elektrochemických zariadení na ukladanie energie je naliehavou požiadavkou na podporu rýchleho vývoja prenosných elektronických zariadení v každodennom živote,“ uviedol autor Wu Wei. „Vieme si predstaviť, že v budúcnosti budeme používať kedykoľvek a akúkoľvek tlačiareň na tlač superkondenzátora pre nabíjanie mobilných telefónov alebo inteligentných náramkov.“

Vedci zistili, že pre formulácie tlačiteľného atramentu je potrebné dodržiavať dva princípy. Najskôr je pri výbere zložiek atramentu nevyhnutné zahrnúť menej neúčinných prísad, lepšie vodivé spojivá a vynikajúce materiály disperzných elektród. Po druhé, atrament musí mať vhodnú viskozitu a dobré reologické vlastnosti, aby získal vynikajúce výtlačky.

Tlačiteľné a funkčné materiály, ako je napríklad grafén a pseudokapacitívne materiály, sú dobrými základnými zložkami tlačených superkapacitátorov.

Pretože tlačená elektronika ponúka výhodu flexibility a nízkych nákladov, dajú sa z nej vyrábať aj solárne články, flexibilné OLED displeje, tranzistory, RFID štítky a ďalšie integrované a inteligentné zariadenia. Otvára sa tak možnosť mnohých ďalších aplikácií vrátane inteligentných textílií, inteligentných obalov a inteligentných štítkov.

NanoWorld – Magazín zo sveta nanotechnológií

Zdroj: nano-magazine.com, freeimages.com

NanoWorld - magazín zo sveta nanotechnológií