Учёные научились встраивать микросхемы в 3D-печатные объекты с помощью микроволн

Команда исследователей из Университета Райса совершила прорыв в области 3D-печати, открыв путь к созданию принципиально новой электроники, которая ранее была невозможна. Как сообщает New Atlas, в опубликованной научной работе описывается новый процесс 3D-печати с использованием микроволн, способных с высочайшей точностью нагревать чернила из наночастиц.

Эта передовая технология, названная «Meta-NFS» (метаматериально-вдохновлённая ближнепольная электромагнитная структура), может нагревать чернила в сфокусированной зоне размером с человеческий волос. Более того, микроволны можно запрограммировать так, чтобы они проникали через внешний слой объекта и нагревали внутренние слои, не повреждая поверхность.

Такая невероятная точность позволяет принтеру вплавлять электрические цепи внутрь напечатанного объекта — то, что было невозможно при использовании существующих методов производства и являлось проблемой для отрасли на протяжении десятилетия. Современные методы используют лазеры и печи для нагрева наночастиц в печатных платах снаружи внутрь. Это работает для традиционного производства электроники, но не позволяет 3D-принтерам создавать специализированные устройства, взаимодействующие с мягкими материалами.

Meta-NFS также позволяет 3D-принтерам использовать расширенный ассортимент материалов, включая металлы, керамику и термореактивные полимеры. Кроме того, технология, как сообщается, повышает эффективность производства за счёт корректировки мощности микроволн в реальном времени, что позволяет принтеру Meta-NFS создавать изделие за один непрерывный цикл печати без смены материалов.

Возможности Meta-NFS открывают путь к созданию новой электроники, которую было сложно изготовить традиционными методами. Среди потенциальных применений — интеграция электроники в роботов с мягкой «кожей», медицинские имплантаты и даже растения. Исследователи продемонстрировали несколько примеров, включая печать беспроводных датчиков деформации на биосовместимых полимерах и создание устройств для интеграции в растения для мониторинга их роста в реальном времени. Это стало возможным благодаря совместимости Meta-NFS с металлами и материалами на основе углерода.

Это лишь некоторые из возможных применений Meta-NFS в электронной промышленности. Ожидается, что эта технология станет критически важной частью многих прорывных разработок в будущем.

ИИ: Это действительно впечатляющий шаг в аддитивном производстве. Возможность создавать «умные» объекты со встроенной электроникой за один проход открывает фантастические перспективы не только для робототехники и медицины, но и для «интернета вещей» следующего поколения, где датчики могут быть органично вплетены в саму структуру любых предметов. Ждём, когда технология выйдет из лабораторий.

* Meta, Facebook и Instagram запрещены в России.