Hunter

Áramkörnyomtatás fémsóval és C-vitaminnal

Egy átalakított asztali tintasugaras nyomtatónak köszönhetően tovább csökkenthetők az elektromos áramkörök előállítási költségei.

A brit találmány egy átlagos irodai nyomtatót vett alapul, melybe ezüst-nitrátot és C vitamint töltve mobiltelefon antennákat, áramköröket, tekercseket és RFID antennákat állíthatnak elő. Az elektromos alkatrészek és teljes áramköri lapok nyomtatása érdekes és hatékony alternatívája lehet a jelenlegi, energiazabáló és a környezetre nézve sem különösebben barátságos technikáknak.

Az elektromosság vezetésére alkalmas jelenlegi polimer tinták és masszák grafit vagy fém részecskéket tartalmaznak, a Leeds Egyetem hallgatója, a doktori címén dolgozó Seyed Bidoki és kutatótársai azonban azt a célt tűzték ki maguk elé, hogy ne kelljen oldószereket alkalmazni a nyomtatási folyamatnál. Teljes mértékben vízben oldható bázist akartak használni, ami egy, a jelenlegieknél sokkal környezetbarátabb eljárást eredményez.

Bidoki kémikus kollégájával, Matthew Clarkkal egy Hewlett Packard nyomtató patronját töltötte fel egy fémsókból és vízből készült oldattal, míg a két különböző festék tárolására alkalmas patron másik kamrájába egy redukáló szer került. Több kombinációval is kísérleteztek, a leghatékonyabbnak azonban az ezüst-nitrát oldat, mint tinta, és az aszkorbin-sav, azaz C-vitamin, mint redukáló szer párosa bizonyult. Az eljárás innentől kezdve már egyszerű, mindössze két lépésből áll.

Elsőként az ezüst-nitrát oldattal kinyomtatják a kívánt sémát, majd néhány perc elteltével ugyanazt újranyomtatva, ugyanabban a sémában elhelyezik a redukáló szert, ami reakcióba lépve az oldattal szilárd ezüst formába önti a terméket. A nyomtató különböző felületekre dolgozik, lehet az papír, pamut vagy acetát, melyeket ugyanúgy kell behelyezni a printerbe, mint egy egyszerű papírlapot. A nyomtatás után vízzel letisztítható a termék, eltávolítva a felesleges anyagokat, kizárólag az ezüstöt hagyva maga után.


Ízelítő az előállítható termékekből: mobiltelefon antennák, áramkörök, indukciós tekercsek és RFID chipek

Ha ugyanazt a sémát kétszer vagy háromszor újranyomják, az javít a termék vezetőképességén, mivel megnöveli az ülepített fém-nanorészecskék közötti kapcsolatok számát. Clark szerint egy ipari nyomtató sokkal hatékonyabb lenne, alkalmazásával kevesebb réteget kellene egymásra nyomtatni.

Szakértők szerint a koncepció ígéretesen hangzik ugyan, de számos kihívással kell még megküzdenie, ezek egyike a jelenlegi szabványoknak megfelelő kellően alacsony ellenállás elérése. A tintasugaras nyomtatóknak azonban mindenképpen van keresnivalójuk az áramkörök gyártásában, nyilatkozott a New Scientist hasábjain Graham Martin, a Cambridge Egyetem kutatója. Jelenleg az áramköri lapokat és egyéb alkotóelemeket egy fémréteg kémiai maratásával állítják elő, ami jelentős energiát igényel és rengeteg hulladékot eredményez. Ezzel szemben a nyomtatás egy additív, nem kivonó folyamat, ami a környezetvédelem szempontjából nem elhanyagolható.

A tintasugaras nyomtatáson alapuló áramkör előállító technikát és az első nyomtató prototípust elsőként a japán Epson jelentette be még 2004 novemberében, bevezetését pedig az idei évre prognosztizálták.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • JTBM #41
    Szerintem ez egy remek technika házi barkácsolásra, de az ipar ennek már fényévekkel előtte jár és nem véletlenül gyártják a nyomtatott áramköröket úgy, ahogy...

    A technológiát egyébként akár valami használhatóvá is tovább is lehetne fejleszteni:
    Olyan tintapatront kellene kifejleszteni, ami folyékony fémmel tud nyomtatni a megfelelő szórással (pontossággal)
    Természetesen ez teljesen más technikát igényelne, mint ami a nyomtatókban van.

    Kérdés még a sebesség és az ár is, mert hiába lehetséges valami, ha 100-szor annyiba kerül...
  • villiavereb2000 #40
    Üdvözlet Uraim!

    Van pár dolog a megjegyzéseitekben ami miatt billentyűzetet ragadtam:

    -A rézfóli általában 35mikrométer vastag a nyákon. De a réz vezetőképessége jóval alatta van az ezüsnek.
    - A bónusz nem az olcsóságában van hanem abban minden egyéb mocskolás nélkül kész áramkört gyár akár egyszerre egyet. Nem kell hozzá filmet készíteni, a nyákot fótólakkozni, maratni a fotó lakkot lemosni. Tehát mindenféle egyéb környezetromboló technikát bevetni. Szinte sterilen lehet áramkört gyártani.
    -Alakítanak most is ki ezüstből vezető pályákat fóliára, szitázásal.
    De itt az ezüst por keverve van kb 30-40% hőre kikeményedő ragasztóval.
    Ha valakit érdeke (www.achesonindustries.com). Itt járatos vastagság 5-10mikron. A minimális pálya szélesség kb 0,3mm.
    -Miután utánna néztem megtalátam,hogy a 0,5 Ohm/sqr a minimális ellenálás amit a tag létre tudott hozni. Ez kb a 10 szerese mit amit szitázással el lehet érni de izgalmas a dolog.

    Üdv Vilmos
  • szivar #39
    Igen, arra tettem célzást. De inkább nm vastagságról kellene beszélni a fotópapír esetében....

    Mellesleg ha azt nézzük hogy egy processzorba milyen átmérőjű tyúkbél(ek)en megy a delej, akkor a fentebb említett technológia nem nagyon elveszett egy dolog. Sőt ha nem csak ezüstel és arannyal (meg hasonlóan olcsó fémekkel) működik a dolog, hanem -mondhatni- kommerszeb fémekkel is, akkor jó esély van a nagyüzemi felhasználására.
  • dez #38
    Ha a #28-asra célzol esetleg, hát a fotópapír v. film ezüstrétege ennek töredéke, talán 1um sincs az.
  • szivar #37
    Egyszóval 50...100 mikrométer. thx.
  • dez #36
    Van, előrejelez. De ez szerintem ez sem 100%-os megfelelő, és szerintem abba a mondatba jobban illett a másik.
  • dez #35
    0.05-0.1mm
  • WinG #34
    Minek megerőszakolni a szókincset, ha van rá magyar kifejezés?
  • szivar #33
    Öööö, a hagyományos rézfólia az milyen vastagságú?
  • dez #32
    Prognosztizálni nem ugyanaz, mint várni. Miért kellene leszűkíteni a szókincset, és a jelentések palettáját?????????