Martin Kysilka, 24. LISTOPADU 2017

V čem je problém: Současná metoda vnášení elektronických obvodů v rámci 3D tisku byla doposud velmi nepraktická. Po vytisknutí obvodů se buď muselo čekat, dokud materiál nevyschne anebo posléze materiál upravovat například tvrzením.

Řešení: Vědci z University of Nottingham vyvinuli novou metodu pro tisk plnohodnotných elektronických obvodů například pro zdravotnickou techniku anebo zařízení pro sběr solární energie.

I když mluvíme o 3D tisku, tato nová metoda nefunguje na principu dnes již všude dostupných klasických 3D tiskáren. Připomíná spíše jakousi kombinaci tradiční inkoustové tiskárny s pájením.

Elektronické obvody vyprodukované touto metodou jsou tvořeny jak vodivým metalickým inkoustem na bázi stříbra tak i nevodivým polymerovým inkoustem.

V tomto případě na to však šli vědci zcela jiným způsobem a kýženého efektu dosáhli za pomocí UV světla. Zjistili totiž, že nanočástice stříbra (50 nm) ve vodivém inkoustu jsou schopny UV světlo (ve vlnové délce 380 až 420 nm) velmi dobře absorbovat. Absorbovaná UV energie se konvertuje v teplo, které z vodivého inkoustu vypaří veškerá rozpouštedla a nanočástice stříbra tím tak roztaví. Tento proces postihne pouze vodivý inkoust a polymer zůstane v původním stavu. Vědci použili zdroj s 395 nm UV světla. Inkoust se zahřál, a zakrátko ztvrdnul.

Dopad: Tato nová metoda vyřešila jeden z hlavních problémů kombinování více materialů a otevírá tak nové možnosti 3D tisku. Proces tvrdnutí jedné vrstvy vodivého inkoustu nyní trvá méně než jednu minutu. Dříve tento proces trval mnohonásobně déle. Výrobci také museli využívat tradičních zdrojů tepla (například troubu), což se značně podepsalo na tvaru jejich objektů z 3D tiskárny, jež jsou převážně tisknuty z plastových materiálů.

Díky této nové technologii bychom si nyní mohli například vytisknout náramek, jenž by obsahoval senzor na měření tlaku, obvody pro bezdrátovou komunikaci a kondenzátor sloužící jako baterie. Každý by si tak doma mohl vytisknout personalizovaný náramek na míru.