Merevolusi Teknologi yang Dapat Dipakai:Elektronik Cetak di Tempat untuk Tato Biosensor yang Dipersonalisasi
Sekolah Teknik Duke University Pratt, Durham, Carolina Utara
Teknik cetak di tempat yang sepenuhnya untuk perangkat elektronik dapat memungkinkan teknologi seperti tato elektronik berperekat tinggi, dan perban dengan biosensor khusus pasien.
Dua kabel aktif elektronik yang dicetak langsung di sepanjang bagian bawah jari kelingking berhasil menyalakan LED ketika tegangan diberikan.
Tato elektronik konvensional adalah potongan karet tipis dan fleksibel yang mengandung komponen listrik yang sama fleksibelnya. Lapisan tipis tersebut menempel pada kulit seperti tato temporer dan versi awal perangkat elektronik fleksibel dibuat untuk memuat monitor aktivitas jantung dan otak serta stimulator otot. Ada beberapa arena yang tidak cocok, seperti ketika diperlukan modifikasi langsung pada permukaan dengan menambahkan perangkat elektronik khusus.
Para peneliti mengembangkan tinta baru yang mengandung kawat nano perak yang dapat dicetak pada substrat apa pun pada suhu rendah dengan printer aerosol. Ini menghasilkan film tipis yang mempertahankan konduktivitasnya tanpa proses lebih lanjut. Setelah dicetak, tinta akan kering dalam waktu kurang dari dua menit dan mempertahankan performa kelistrikannya yang tinggi bahkan setelah mengalami tegangan tekukan sebesar 50 persen lebih dari 1.000 kali.
Dalam sebuah demonstrasi, dua kabel yang aktif secara elektronik dicetak di sepanjang bagian bawah jari kelingking. Di ujung jari, kabelnya dihubungkan ke lampu LED kecil. Tegangan kemudian dialirkan ke bagian bawah kedua kabel yang tercetak, menyebabkan LED tetap menyala meskipun jari ditekuk dan digerakkan.
Tinta konduktif dapat dikombinasikan dengan dua komponen lain yang dapat dicetak untuk membuat transistor fungsional. Printer pertama-tama meletakkan strip semikonduktor dari tabung nano karbon. Setelah mengering dan tanpa mengeluarkan media plastik atau kertas dari printer, dua kabel nanowire perak yang memanjang beberapa sentimeter dari kedua sisi akan dicetak. Lapisan dielektrik non-konduktor dari bahan dua dimensi (boron nitrida heksagonal) kemudian dicetak di atas strip semikonduktor asli, diikuti oleh elektroda gerbang kawat nano perak terakhir.
Dengan teknologi saat ini, setidaknya salah satu dari langkah-langkah ini mengharuskan substrat dihilangkan untuk pemrosesan tambahan, seperti penangas kimia untuk membilas bahan yang tidak diinginkan, proses pengerasan untuk memastikan lapisan tidak tercampur, atau pemanggangan yang lama untuk menghilangkan sisa bahan organik yang dapat mengganggu medan listrik. Teknik cetak di tempat tidak memerlukan langkah-langkah ini dan meskipun setiap lapisan harus benar-benar kering untuk menghindari pencampuran bahan, teknik ini dapat diselesaikan pada suhu pemrosesan keseluruhan terendah yang dilaporkan hingga saat ini.
Metode pencetakan tidak menggantikan proses manufaktur skala besar untuk perangkat elektronik yang dapat dikenakan, namun memiliki nilai untuk aplikasi seperti pembuatan prototipe cepat atau untuk perban yang mengandung biosensor.
Untuk informasi lebih lanjut, hubungi Ken Kingery di Alamat email ini dilindungi dari robot spam. Anda perlu mengaktifkan JavaScript untuk melihatnya.; 919-660-8414.
