Отпечатаната с 3D принтер електроника вече е реалност

Учени демонстрираха как само с няколко прости инструкции към триизмерен принтер (и с помощта на спринцовка, която можете да си купите във всяка аптека) можете без проблем да създавате безжични сензорни приложения у дома. 

 

Като доказателство за тази концепция Калифорнийският университет в Бъркли, САЩ съвместно с Националния университет "Чао Тунг" в Тайван създадоха завинтваща се капачка на картонена опаковка, която може да "усеща" дали млякото в нея се е развалило. Професор Лиуей Лин от Калифорнийския университет, който е един от директорите на Центъра за сензори и изпълнителни механизми в Бъркли, твърди, че това е първият случай, при който някой прави демонстрация как работи 3D печатът  на базови електронни компоненти.

 

"Показахме, че резисторите, бобините и кондензаторите могат да се произвеждат с помощта на 3D принтер и да се използват в електронни схеми като пасивни безжични сензори. Първо отпечатахме с полимер нужните триизмерни структури, а после използвахме восък като остатъчен материал, за да определим местата на компонентите. Накрая стопихме восъка и запълнихме получените в резултат празни места със сребърна паста, използвайки спринцовка", обясни проф. Лин. 

 

3D принтерът, използван за отпечатване на прототипа, е с разделителна способност 30 микрона. За изпълнение на електронните компоненти и вътрешночиповите съединения между тях е използвана течна паста, съдържаща сребърни частици. Получената в резултат пасивна верига работи с вграден трептящ кръг с резонансна честота 530 MHz. Когато млякото е развалено, се получава изместване на резонантната честота с 4,3%.

 

Специалната капачка сработва след внимателно разклащане на картонената опаковка, за да може част от млякото да попадне в горната кухина на сензора (вж. снимката), която всъщност представлява горната плоча на кондензатора. След млякото е било извадено от хладилника и държано на топло в продължение на 36 часа, резонансната честота на трептящия кръг се е променила с 4,3%. За сравнение, при абсолютно същата картонена опаковка, държана през цялото време в хладилник, изменението на честотата на трептящия кръг е било пренебрежимо малко - 0,12%.

 

Резонансната честота на трептящия кръг е измервана с помощта на ръчно изработена четяща бобина с 13 намотки от емайлиран 1,15-милиметров проводник, намотан около сърцевина. Получената бобина с външен диаметър 30 мм е свързана с мрежов анализатор и се прикрепва чрез индуктивно нагряване към капачката на картонената опаковка на разстояние от 3 мм.

 

Проф. Лин възнамерява да направи опит да отпечата металните компоненти едновременно с останалите с помощта на 3D принтер, който може да работи едновременно с два материала - полимер и метал.