Tusz przewodzący

W Farby przewodzące są specjalnie zaprojektowane do farb przewodzenia elektryczności. Oparte są na jonach metali lub organicznych polimerach (mniej dobrych przewodnikach), takich jak politiofen lub PT; polianilina lub PANI; polipirol lub PP. Umożliwiają drukowanie układów elektronicznych na różnego rodzaju materiałach oraz wykonywanie obiektów komunikujących się lub zdolnych do zapamiętywania informacji. Służą do produkcji obwodów elektroniki drukowanej .

Typologie

Istnieje coraz większa różnorodność farb przewodzących. Oni mogą być:

Kompozycje

Zwykle są to polimery zawierające mikrocząstki lub materiały nanostrukturalne, takie jak nanokryształy, nanoceluloza, nanorurki, nanofibryle i nanoprzewody (np. Srebro) lub jony metali.

Historia

Pojawił się w laboratorium w 1980 roku na RFID , UHF lub mikrofalowych wiórów i znaczniki oraz anteny i dostosowane do elastycznego nośnika, a następnie w systemie drukowania atramentowego i 3D drukowania na różnych nośnikach.

Znaczenie wsparcia

Chropowatość, stabilność, czystość lub charakterystyka energii powierzchniowej nośników mają zasadnicze znaczenie dla przyczepności i przewodności drukowanych ścieżek.

Do przygotowania podłoża może być potrzebna powłoka lub warstwa wstępna farby, a także warstwa ochronna później (twarda lub elastyczna, przezroczysta lub nie).

Aktualne i przyszłe zastosowania

Farby te są powszechnie stosowane w systemach RFID, identyfikowalności niektórych produktów i powinny być opracowywane w medycynie, weterynarii, żywności, kontroli dostępu i bezpieczeństwa, drukowaniu anod i katod (np. Do „drukowalnych” baterii enzymatycznych lub do drukowania drukowane elastyczne lub elastyczne urządzenia piezoelektryczne odzyskujące energię z ruchu na bazie organicznych materiałów P (VDF-TrFE).
Około 2015 roku zaczęły być dostępne na rynku przemysłowym na skalę przemysłową Pod koniec XXI wieku elastyczne atramenty polimerowe mogły już być powszechnie używane w „  miękkiej robotyce  ”. W przyszłości nanoinformatyka ma nadzieję na drukowanie funkcjonalnych mikroukładów elektronicznych, na przykład dla nanorobotów lub mikrorobotów .

Niektórzy (na Uniwersytecie Harvarda i MIT ) opracowali „bioczułe” atramenty do tymczasowych łat lub prawdziwych tak zwanych inteligentnych tatuaży (drukowane bioczujniki). Tusz na skórze lub na skórze wskazuje temperaturę lub stan zdrowia, na przykład zmieniając kolor z niebieskiego na brązowy w zależności od poziomu cukru w ​​płynie śródmiąższowym (patrz cukrzyca ) lub od fioletu do różu w zależności od pH skóry i zmieniająca się intensywność w zależności od poziomu soli. Teoretycznie takie tatuaże mogą pozostać niewidoczne i pojawiać się tylko wtedy, gdy osoba nosząca jest chora lub w określonym świetle. Tatuaż może pojawić się lub zmienić kolor w przypadku dużego promieniowania UV lub zanieczyszczenia powietrza itp. Sektor zdrowia jest często podawany jako przykład, ale możliwe są inne zastosowania.

Zagadnienia dotyczące zrównoważonego rozwoju środowiska

Oprócz zagrożeń dla zdrowia związanych z produkcją / stosowaniem nanocząstek , mogą one sprzyjać eksplozji sprzedaży wielu urządzeń do wyświetlania światła, a także tak zwanych „komunikujących się” powierzchni, przedmiotów, budynków i pojazdów. / Lub „inteligentne” dzięki łatwości drukowania czujników obecności, ciśnienia i temperatury na szerokiej gamie nośników. Producenci przekonują, że elektronika zostanie w ten sposób rozjaśniona lub wręcz rozproszona (płyta główna znika na rzecz nadruków na elementach konstrukcyjnych lub wykończeniach, zastępując w szczególności ekrany, mikrofony, klawisze, dźwignie i przyciski), co jest przedstawiane jako źródło oszczędności. Ale „efekt odbicia” jest a priori przewidywalny pod względem zużycia zasobów i energii elektrycznej. Oczekuje się, że rynek przewodzących atramentów samochodowych wzrośnie ze 100 milionów euro w 2019 r. Do 2 miliardów w 2024 r. Z 30 do 40 obecnie liczba czujników w samochodzie może wzrosnąć do stu bez obciążania pojazdu.

Zobacz też

Uwagi i odniesienia

  1. Laurie Parrenin (2016) Synteza i formulacja farb polimerowych do warstwy aktywnej organicznych ogniw słonecznych; Praca doktorska z zakresu Polymers obroniona 14-10-2016 pod kierunkiem Erica Clouteta i Georgesa Hadziioannou
  2. Vincent Lemaire (2017) „Wyrównane osady nanodrutów srebra w warstwach wielowarstwowych dla właściwości przewodzących i optycznych”; Praca doktorska z chemii fizycznej obroniona pod kierunkiem Gero Decher w dniu 07-11-2017 ( podsumowanie )
  3. Hoeng, F. (2016). Potencjał nanocelulozy do przygotowania tuszu przewodzącego (rozprawa doktorska, Grenoble Alpes ( podsumowanie )
  4. Victor Thenot (2017) "  Drukowanie i selektywne wyżarzanie farb metalicznych na papierze - Optymalizacja właściwości elektrycznych pętli RFID-HF do produkcji przemysłowej  " Praca doktorska z mechaniki płynów, energetyki, procesów pod kierunkiem Nadège Reverdy-Bruas; 12-07-2017 ( podsumowanie )
  5. Delphine Bechevet (2005) „  Wkład w rozwój znaczników RFID, UHF i mikrofalowych na tworzywach sztucznych  ”; Praca doktorska z zakresu Optyki i częstotliwości radiowych obroniona pod kierunkiem Smaïla Tedjiniego. w Grenoble INPG ( podsumowanie )
  6. Mathieu Fenoll (2007), „Optymalizacja parametrów drukowania dla elektroniki drukowanej na elastycznych nośnikach”; Praca doktorska z inżynierii procesowej, obroniona pod kierunkiem Éliane Rousset i Roberta Catusse w Grenoble INPG)
  7. Mathieu M. (2017) Biowrażliwy atrament do inteligentnych tatuaży |7 października 2017 r ; z wideo
  8. X. Zhu & al; (2017) [ https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B978008100072400006X Inteligentne tatuaże, łatki i inne bioczujniki do noszenia ]; Medyczne czujniki biologiczne do zastosowań w punktach opieki (POC); (Strony 133-150) | opublikowano 26 sierpnia 2016 r. | https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100072-4.00006-X

Powiązane artykuły

Bibliografia

Linki zewnętrzne