Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 21 reacties
Submitter: Raven

Onderzoekers van Georgia Tech hebben een nieuwe manier gepresenteerd om goedkoop elektronische circuits af te drukken. Voor ongeveer 300 dollar kan binnen zestig seconden een elektronisch circuit op papier staan.

Een aantal onderzoekers verbonden aan Georgia Tech hebben een nieuwe manier ontwikkeld om geavanceerde, op ink gebaseerd elektronische circuits af te drukken met behulp van een desktopprinter, zo schrijft Gizmag. Hiervoor gebruiken zij apparatuur ter waarde van 300 dollar waarmee willekeurig gevormde circuits op papier met een harscoating, pet-film of glanzend fotopapier met zilveren nano-inktdeeltjes geprint kan worden.

De techniek is bedoeld voor zowel fabrikanten als voor doe-het-zelvers. De inkt kost 150 euro per flesje van 100 ml, de printer kost ongeveer 60 euro en lege cartridges kunnen al voor 7,50 euro aangeschaft worden. Met een flesje inkt kan een oppervlak van 10 mgeprint worden. Deze inkt is volgens de onderzoekers net zo goed als deeltjesvrije, zilveren inkt, die complexere machines vereist. De techniek is overigens niet te gebruiken met canvasweefsel en magneetvellen.

De afgedrukte circuits kunnen vastgemaakt worden aan andere elektrische ontwerpen en componenten met behulp van dubbelzijdige tape die geleidt of met zilvergevulde epoxylijm. Details over het onderzoek worden in deze paper beschreven. Het onderzoek is uitgevoerd in samenwerking met Microsoft Research en de universiteit van Tokyo en kan vooral nuttig zijn om snel prototypes van volledig eigen gebouwde circuits te testen.

Het printen van circuits is niet nieuw, maar de techniek van het team maakt dit wel goedkoper en sneller. Eerder ontwikkelde het Max Planck Institute al een methode om met grafeen circuits te printen. Deze methode maakt net als bij die van Georgia Tech gebruik van lege inkjetcartridges, maar in dit onderzoek is een manier gevonden waardoor deze cartridges niet meer verhit hoeven te worden om de inkt te plaatsen. Het team is inmiddels in staat om op inkt gebaseerde circuits in 60 seconden te kunnen afdrukken.

Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (21)

Het printen van metaal nanodeeltjes is echt niets nieuws meer... hier heb ik mijn promotieonderzoek naar gedaan en dat is alweer 5 jaar geleden :)

De grote kunst van het printen van dit soort deeltjes is zowel het maken van een stabiele en printbare inkt, alsook het geleidend maken van de inkt bij kamertemperatuur - wat dan ook de kruks van dit artikel is! Het artikel dat tijdens de UbiComp in Zwitserland in september gepresenteerd werd, gaat overigens meer in op de toepassingen van deze techniek, o.a. voor sensoren, dan op de achterliggende techniek van de inkt. Zo wordt het dus een vrij algemeen verhaal.

Normaal gesproken moet je deze metaal inkten verwarmen >200 graden om geleiding te krijgen (=sinteren). Er zijn alternatieve methoden uitgevonden om deze hoge temperatuur omzeilen; enerzijds met alternatieve methoden - denk bijvoorbeeld aan de microwave - yep dat ding in je keuken - UV of plasma. Anderzijds wordt de inkt geoptimaliseerd voor het geleidend maken van de metalen die erin zitten. Dit laatste is een erg lastig proces, omdat de printbaarheid moeilijker wordt, zodra de deeltjes makkelijker sinteren en omgekeerd. Dit heeft met de colloidale stabiliteit van de dispersie (inkt).
Hier ook een relevant stukje tekst over sinteren uit een eerder nieuws item.

Ook het op kamertemperatuur kunnen sinteren van de inkt is niet nieuw - in 2008 in Finland en Israel gelijktijdig uitgevonden. (Wil je hier meer over lezen, kan je gerust mijn proefschift doorlezen. PM voor directe PDF-link)

Wat er dus zo goed is aan het verhaal van GeorgiaTech (GT) is dat ze het commerciëel weten te maken, wat tot nu toe weinig bedrijven gelukt is. Denk aan 1000-den liters van deze inkt te moeten produceren. Vele inkten werden tot nu toe op halve liter schaal gemaakt en in 50 gram porties verkocht voor >$500 - Harima uit Japan, InkTec uit Korea, Suntronic uit Engeland, etc...
Goede business? Lijkt maar zo, het zijn maar kleine oplages. Als GT hiermee succes boekt kan het erg interessant worden voor de printwereld. Helaas echter is dat deze spinoff van de universiteit niet altijd goed aan de bak komen - vaak door slechte ondersteuning van de universiteit zelf die alle patenten zelf in handen willen houden...
Anyway, been there, done that... blijft toch leuk om te zien :)

Edit: na het doorlezen van het artikel, is me ook duidelijk hoe ze bij kamertemperatuur sinteren binnen 60 secoden. Ze gebruiken specifiek folies van Mitsubushi, maar 'vergeten' daarbij te zeggen dat daarop een speciale coating zit. Deze coating reageert met een component van de inkt die als een trigger werkt om de inkt te sinteren. Glossy paper heeft deze coating ook.

[Reactie gewijzigd door Jolke op 11 november 2013 21:30]

Océ is hier ook al een tijdje mee bezig maar het levert niet een twee drie geld op.
Het knuffelen met mijn hond levert mij ook geen geld op, toch vind ik het heel fijn om te doen.
Met andere woorden niet alles hoeft altijd maar geld op te leveren.

[Reactie gewijzigd door TeK op 11 november 2013 20:09]

Voor een bedrijf dat al diep in de schulden zit moet er wel geld zijn om het te onderzoeken en te ontwikkelen. Zonder dat het daarna je kop kost. Er zijn wel behoorlijk wat voordelen aan dit procédé, het is bijvoorbeeld milieuvriendelijker als het conventioneel produceren van printplaten
Oce doet hier helemaal niets aan. Oce is wel bezig met het printen van metalen zoals koper, zilver of goud op 1500+ graden. Een compleet andere technologie dan hier beschreven wordt.

http://www.mechatronicama...-innovatie-in-inkjet.html
Wow, voor de doe-het-zelfer is dit nog niet eens zo duur. Erg cool en een mooie vporuitgang op het gebied van elektrische circuits!

Edit: ik heb de PDF bekeken: wat een coole techniek! Ik hoop inderdaad dat dit in combinatie van 3D printen gaat worden gebruikt.

[Reactie gewijzigd door Amanush op 11 november 2013 17:55]

Deze toepassing is wel fijn voor prototypes en flexibele dragers, maar voor lange-termijntoepassingen denk ik minder geschikt.

Zelf printplaten maken is eigenlijk nooit echt duur geweest.
Bijna 30 jaar geleden gebruikte ik smArtPCB om printplaten te ontwerpen, die drukte ik af op folie, de afdruk vervolgens met een strijkbout op een op maat gezaagd stuk printplaat (epoxy met koperlaag), en vervolgens etsen.
Voor die tijd maakte ik printen met de hand, met een watervaste viltstift en krasvellen (voor dil-eilandjes).

Tegenwoordig kun je ook je zelf ontworpen printplaten online bestellen, niet eens zo duur.
Laten maken is tegenwoordig ook niet meer duur.

http://www.makepcb.com/

Hier kan je 1 plaat laten maken voor +/- 25 euro en 20 voor rond de 40 euro (van 5 bij 4 cm dan).

Deze methode is zeer handig voor prototyping, en zoals de paper aangeeft ook voor het maken van flexibele sensoren. Ik vond vooral de combinatie met de dubbelzijdige tape die alleen in de dikte van de tape geleid erg handig. Dit zou betekenen dat je als hobbyist vrij makkelijk SMD componenten in een prototype circuit kan gebruiken door ze goed uitgelijnd te bevestigen op het geprinte circuit.

Met een beetje stevig papier en epoxy lijm kun je natuurlijk ook redelijk goede lange termijn circuits maken. uiteraard zal een gesoldeerde koperplaat daar meestal nog beter voor zijn als het niet flexibel hoeft te zijn.

[Reactie gewijzigd door PuzzleSolver op 12 november 2013 16:13]

Ik weet het niet. Voelt nogal heel erg houtje touwtje aan. Wat doet dat als je het papiertje een beetje buigt? Laten je componenten dan los? Hoe zit het met brandveiligheid?
dat begint er toch aardig op te lijken, als men dit gaat combineren met 3D printing
(waardoor je hiermee dus je cirquits in het 3d object kan printen) dan kan de toekomst wel eens heel erg gaaf worden :D
Zeker, helemaal mee eens.
Op termijn zal printen op nylon, katoen en canvas etc. ook wel mogelijk worden (technische vooruitgang) en is kleding met geďntegreerde electronics als massaproductie een feit.
Weg smartwatch, misschien ook wel weg smartphone- dan zit het circuit gewoon in je jas.
Gezien de levensduur van een jas en telefoon gemiddeld hetzelfde zijn, kan je gelijk "jezelf" helemaal vernieuwen, nieuwe phone, nieuwe jas- praten tegen je mouw (net als een spion.)
Ook mooi voor medische toepassingen en het militaire gebeuren wellicht (travel light.)
Ben benieuwd of dit met hoogfrequent ook werkt
Ik weet nog wel dat ik op mijn oude AMD CPU met inkt een electronische brug moest maken tussen twee puntjes om overklokken mogelijk te maken.
Ja bij de oude waar de voltage hoog zat was om de weerstand van potlood te overbruggen. Bij latere versies van athlon xp werkte potlood niet, was zilverinkt de oplossing en was ook wat robuuster. Heb nog steeds mini flesje zilverinkt staan en is nog steeds goed naar al die jaren, zilver lost ook nog op en ziet er goed uit.

nieuws: Tom's Hardware Guide unlockt de Athlon XP
Jammer dat je niet alsnog die oude reacties kan modereren, want die eerste is geniaal :D
Kan niet wachten om het te gebruiken. Hoop dat er geen commerciele bedrijven mee aan de haal gaan zodat het alsnog duur word.
Je bedoelt dat de PC waar je jouw reactie op typt zo ongelofelijk duur is geworden nadat commercieele bedrijven computers zijn gaan bouwen?
Nee dat bedoel ik niet.
tof! leuk met de Arduino.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True