Разработана технология создания гибких сенсоров на рельефных поверхностях
Исследователи из Корейского института науки и технологий (KIST) под руководством доктора Хёнджун И разработали технологию трансферной печати с использованием гидрогеля и наночернил. Она позволяет создавать высокопроизводительные сенсоры на гибких подложках разнообразных форм и структур.
С ростом популярности носимых устройств (умные часы, фитнес-браслеты) растёт спрос на технологии производства высокопроизводительных сенсоров на поверхностях различной формы.
Суть технологии:
- Процесс аналогичен нанесению переводной татуировки: созданная структура переносится с одной поверхности на другую.
- Ключевое преимущество — возможность обойти трудности создания устройств непосредственно на термо- и/или химически чувствительных подложках.
- Главный недостаток существующих методов — работа только с плоскими поверхностями.
Решение от KIST:
Команда преодолела это ограничение, разработав простой процесс, позволяющий создавать гибкие сенсоры на топографических (рельефных) поверхностях.
Как это работает:
- Используя пористую и гидрофильную природу гидрогеля, на его слой наносится струйная печать водными наночернилами.
- Гидрогель затвердевает на рельефной поверхности.
- ПАВ и вода из чернил быстро проходят через пористую структуру гидрогеля.
- На поверхности остаётся только гидрофобный наноматериал (размер частиц больше диаметра пор в гидрогеле).
Преимущества метода:
- Экономичность: требуется очень мало наночернил.
- Скорость: электроды формируются быстро.
- Высокая производительность: электроды обладают выдающимися электрическими характеристиками благодаря высокой чистоте и однородности формируемых наносетей.
- Лёгкий перенос: из-за гидрофобности наноматериала его взаимодействие с гидрогелем минимально, что позволяет легко переносить электроды на различные рельефные поверхности.
Демонстрация возможностей:
- Создан модифицированный сенсор для мгновенного обнаружения движений пальцев путём прямого переноса наноэлектродов на перчатку.
- Разработан гибкий высокопроизводительный датчик давления для измерения пульса на запястье.
Перспективы:
По словам доктора И, эта технология найдёт применение в областях, требующих нанесения высокопроизводительных материалов на гибкие и/или нетрадиционные подложки:
- Цифровое здравоохранение
- Интеллектуальные человеко-машинные интерфейсы
- Медицинская инженерия
- Создание электронных материалов следующего поколения