Shellac printed circuit boards upang protektahan ang kapaligiran

"Green" electronics salamat sa pag-aaral ng EMPA sa paggamit ng isang kilalang biomaterial para sa mga chip matrice: ang... cochineal excrement

Ang packaging"Matalas ang isip" salamat sa mga sensor na kumokontrol sa mga kalakal, lalo na ang mga nabubulok tulad ng prutas at gulay, sa mahabang ruta ng transportasyon sila ay a uso para sa hinaharap.
Gayunpaman, ang mga naka-print at disposable electronics ay nagdudulot din ng malubhang problema: ang mga metal sa mga tinta sa pag-imprenta ay mahal at ang pagtatapon ng mga ito sa paraang pangkalikasan ay napakamahal din, na nagpapalala sa problema ng e-waste. Isang bagong solusyon, na binuo sa Switzerland ng mga mananaliksik ngEMPA, ay naglalayong ayusin ito.

Ang unang 127-qubit na quantum processor ay ginawa ng IBM

Mas tumpak, mas mabilis at mas mura sa mga pagtatago ng insekto

Ang mga siyentipiko sa buong mundo ay nagtatrabaho nang maraming taon sa paggawa ng mga de-koryente at elektronikong circuit gamit ang mga additive na proseso tulad ng 3D robotic na pag-print (ang tinatawag na "robocasting”) na may mahusay na tagumpay, ngunit ngayon ang saloobing ito ay nagiging problema.
Ang mga metal na particle na gumagawa ng ganitong mga "inks" electrically conductive ay nagpapalala sa problema sa e-waste.
Ang problema ay mas malubha sa lawak na ang "basura” ng ganitong uri na nabuo ng merkado ay malamang na tumaas sa hinaharap sa view ng paglulunsad ng mga bagong uri ng mga disposable sensor, ang ilan sa mga ito ay at gagamitin lang sa loob ng ilang araw.
"Walang Kapaki-pakinabang na Basura", iniisip Gustav Nystrom, pinuno ng Cellulose & Wood Materials specialized research center ng Swiss Federal Laboratories para sa Mga Materyal na Agham at Teknolohiya: "May isang agarang pangangailangan para sa mga materyales na nagbabalanse sa pagganap ng elektroniko, gastos at pagpapanatili."
Upang paunlarin ang a ekolohikal na tinta, ang koponan ng Swedish scientist ay nagtakda ng sarili nitong mga ambisyosong layunin: metal-free, non-toxic at biodegradable. At, iniisip din ang mga praktikal na aplikasyon madaling moldable at matatag sa halumigmig at katamtamang init.

Ang unang 127-qubit na quantum processor ay ginawa ng IBM

Mga pinahabang plato ng grapayt na may halong mga particle ng soot

Ako ricercatori dell 'EMPA pinili nila ang karbonium mura bilang isang materyal na konduktor, gaya ng itinampok nila kamakailan sa magasin na "Pang-agham Ulat".
Mas tiyak: pinahabang graphite plate na may halong maliliit na particle ng soot, na nagtatag ng electrical contact sa pagitan ng parehong mga istruktura, lahat sa isang matrix na gawa sa isang kilalang biomaterial: shellac, na nakukuha mula sa dumi o pagtatago ng mga scale insekto.
Le kaliskis na insekto o, hindi wasto, coccidia (Coccoidea Handlirsch), ay isang superfamily ng mga insekto phytophagous kasama sa pagkakasunud-sunod ng rhynchota (suborder Homoptera, seksyon Sternorrhyncha). Ang pangalang cochineal ay nagmula sa Espanyol Woodlouse ("baboy na kahoy"). Eksklusibo silang mga insekto phytomyceous at bumubuo ng isa sa pinakamahalagang pagpapangkat ng mga nakakapinsalang insekto.
Noong nakaraan, ito ay ginagamit upang gumawa mga rekord ng musika; ngayon ito ay ginagamit, bukod sa iba pang mga bagay, bilang barnis para sa mga instrumentong kahoy at para sa mga pako na may kakulangan.
Ang mga benepisyo nito ay eksaktong tumutugma sa nais na profile ng mga mananaliksik. Higit pa rito, ito ay natutunaw sa alkohol, kaya isang murang solvent na sumingaw pagkatapos mailapat at matuyo ang tinta.

Kaya sa Switzerland kahit na ang mga kabute ay natutong… magsulat

Isang likidong materyal, kapag sumailalim sa isang lateral shear force

Sa kabila ng mga simpleng sangkap na ito, ang gawain ay naging mas mahirap kaysa sa inaasahan. Ito ay dahil, kapag ginamit sa simple Silk screen printing o kasama ang mga makabago 3d printer, ang tinta ay dapat magpakita ng pag-uugali ng shear thinning.
Sa "pahinga", ang tinta ay medyo malapot. Ngunit sa oras ng pag-print, kapag ito ay sumailalim sa isang lateral shear force, ito ay nagiging mas tuluy-tuloy, katulad ng isang non-drip na pintura sa dingding na nakakakuha lamang ng mas malambot na pagkakapare-pareho kapag inilapat ng puwersa ng roller.
Kapag ginamit sa additive manufacturing tulad ng Pagpi-print ng 3D na may robotic arm, gayunpaman, ito ay partikular na mahirap: ang isang tinta na masyadong malapot ay magiging masyadong matigas – ngunit kung ito ay nagiging masyadong likido habang nagpi-print, ang mga solidong bahagi ay maaaring maghiwalay at makabara sa maliit na nozzle ng printer.

Ang mga likidong robot ay tulad ng… mga cell upang galugarin ang mga matinding kapaligiran

Nakapasa sa mga pagsubok sa mga mahirap na proseso tulad ng "robocasting"

Upang matugunan ang mga kinakailangang kinakailangan, ang mga mananaliksik ay pinag-isipang mabuti ang pagbabalangkas ng kanilang tinta. Sinubukan nila ang dalawang laki ng mga graphite platelet: 40 micrometers at 7 hanggang 10 micrometers ang haba.
Maraming mga pagkakaiba-iba at mga pagtatangka ay kinakailangan din sa paghahalo ratio ng grapayt e itim na carbon, dahil sobra itim na carbon ginagawang malutong ang materyal na may panganib na mag-crack at mabutas kapag natuyo ang tinta.
Ang itim ng carbone o itim na carbon ay isang pigment, na ginawa ng hindi kumpletong pagkasunog ng mabibigat na produktong petrolyo, alin alkitran ng karbon, alkitran nakuha mula sa pag-crack ng ethylene, ang da mga taba at langis ng gulay.
Sa pamamagitan ng pag-optimize sa pagbabalangkas at sa kamag-anak na komposisyon ng mga bahagi, ang pangkat ngEMPA ay nakabuo ng iba't ibang variant ng tinta, na maaaring magamit sa iba't ibang two-dimensional o three-dimensional na proseso ng pag-print.
"Ang pinakamalaking hamon ay upang makakuha ng mataas na electrical conductivity"Sabi Xavier Aeby, isa sa mga mananaliksik na kasangkot, "at kasabay nito ay bumubuo ng parang gel na network ng carbon, graphite at shellac."
Mga siyentipiko sa sentro ng pananaliksik Cellulose at Wood Materials pinag-aralan ang praktikal na pag-uugali ng materyal na ito sa iba't ibang yugto.
Halimbawa, na may maliit na pansubok na cuboid: 15 magkakapatong na grids mula sa 3d printer, gawa sa mga pinong wire na 0,4 mm lang ang lapad.
Pinatunayan nito na ang tinta ay sapat kahit para sa hinihingi na mga proseso tulad ng "robocasting".

PSI sa hinaharap na may isang Big Data research division

Isang PET strain sensor na may electrical resistance

Upang patunayan ang pagiging angkop nito para sa paggawa ng mga tunay na sangkap, ang mga mananaliksik ay nagtayo, bukod sa iba pang mga bagay, a sensor ng strain: isang manipis na strip ng Palayawin na may pattern ng tinta na naka-print dito, ang electrical resistance na nagbago nang may mahusay na katumpakan ayon sa iba't ibang antas ng baluktot.
Higit pa rito, ang mga pagsubok para sa lakas ng makunat, katatagan sa tubig at iba pang mga katangian ay nagpakita ng mga magagandang resulta, at sa gayon ang pangkat ng pananaliksik ngEMPA siya ay tiwala na ang bagong materyal, na na-patent na, ay maaaring patunayan na perpekto sa pagsasanay.
"Umaasa kami na ang sistema ng tinta na ito ay magagamit para sa mga aplikasyon sa napapanatiling naka-print na electronics", pagtatapos niya Gustav Nystrom.
"Nalalapat ito, halimbawa, sa mga conductive traces at sensory elements sa smart packaging at biomedical device o sa larangan ng pagkain at environmental sensing."

May drone na "umakyat" sa mga puno para protektahan sila