Новый метод трехмерной печати позволяет производить с высокой скоростью работоспособные электронные схемы

Исследователи из университета Ноттингема (University of Nottingham) разработали новоиспеченную технологию трехмерной печати, при помощи которой можно с достаточно высокой скоростью производить работоспособные электронные схемы и добавочные компоненты составная часть, элемент чего-либо, такие, как антенны, датчики и фотогальванические элементы. Новый трехмерный принтер способен трудиться с двумя типами “чернил”, токопроводящими металлическими “чернилами” на базе серебра, и изоляционным полимерным материалом. А для скорой полимеризации и придания прочности печатаемому изделию согласно ГОСТ 2.101-68, — предмет или набор предметов, подлежащих изготовлению на предприятии используется обычная ультрафиолетовая лампа.

Метод систематизированная совокупность шагов, действий, которые нацелены на решение определённой задачи или достижение определённой цели многофункционального аддитивного производства (multifunctional additive manufacturing, MFAM) является комбинацией трехмерной прессы и метода печати двухмерных электронных устройств. MFAM-принтер способен печатать во время одного хода как электрические проводники, так и изоляционную основу, которая является и основой конструкции будущего изделия. Один-единственное, что не по силам трехмерному принтеру – это изготовление самих электронных компонентов, как простейших, таких, как резисторы и конденсаторы, так и высокоинтегрированных, таких как микросхемы. Все эти элементы устанавливаются и паяются запоздалее человеком или специализированным роботом.

Во время работы исследователи обнаружили, что серебряные наночастицы, входящие в состав токопроводящих чернил жидкий краситель, пригодный для письма и/или создания каких-либо изображений с помощью писчих инструментов и штампов, довольно эффективно поглощают ультрафиолетовый свет. Энергия этого света вызывает нагрев наночастиц до температуры, при какой испаряются растворители и при которой наночастицы качественно сплавляются друг с другом. И этот процесс затрагивает лишь токопроводящие части, не оказывая влияния на части из полимера-изолятора.

Новый метод позволяет преодолеть отдельный из проблем одноэтапного производства в экономическом смысле — процесс создания какого-либо продукта полностью работоспособных электронных устройств, в которых, обычно содержатся полимерные и металлические компоненты, объединенные в одну сложную структуру. Благодаря новоиспеченному подходу, заключающемуся в использовании ультрафиолетового света Света — женское имя, процесс затвердевания токопроводящих частей часть — элемент множества; воинская часть — в СССР и Российской Федерации — организационно самостоятельная боевая, учебная и административно-хозяйственная единица в Вооружённых сил США войсковая производится немного, чем за минуту. В других подобных методах спекание серебряных наночастиц изолированный твёрдофазный объект, имеющий отчётливо выраженную границу с окружающей средой, размеры которого во всех трёх измерениях составляют от 1 до 100 нм производилось гораздо дольше при поддержки внешних нагревателей, что весьма непрактично в случае необходимости обработки сотен слоев для формирования последнего изделия.