Tuning inn til magnetisk blekk

Ultimate Fujifilm Instax Mini 9 Guide (Juli 2019).

Anonim

En ny blekk med jernoksid nanopartikler kan omdannes til fullt utskrift og allsidige komponenter for mobilnett.

Inkjet-utskriftsteknologi kan brukes til å produsere radiofrekvensenheter, for eksempel antenner, som kan magnetisk omkonfigureres etter behov. Denne oppdagelsen av et team fra KAUST øker prospektene for billig elektronikk som jobber over hele verden ved å stemme inn i flere mobilbånd og standarder.

En typisk mobiltelefonantenne er laget ved å avsette metalliske mønstre på isolerende silisium eller glassplater. Disse miniatyrantennene har utmerket pålitelighet, men opererer kun ved faste frekvensbånd. For å produsere enheter som kan tilpasse seg ulike trådløse innstillinger, blir forskere i stadig større grad til magneter. Bytting av en isolerende wafer med en magnetisk en, for eksempel, kan oppnå frekvensinnstilling som kan dekke mega- til gigahertz-serien.

I stedet for det komplekse flerskikts keramikk som for tiden brukes som magnetiske substrat, undersøkte Mohammad Vaseem, Atif Shamim og kollegaer en tilnærming basert på utskrivbar elektronikk. En teknologi som erstatter fargestoffene som finnes i forbrukerprintere med spesialblekk som inneholder stoffer, som metallisk nanopartikler, og deretter tilpasset utskriftsmønstre med relativt enkel og høy hastighet.

"Hvis magnetiske substrat kan skrives ut, kan vi oppnå store kostnadsbesparelser og legge til nye funksjoner, " sier Shamim. "Det finnes en rekke andre beregninger som kan optimaliseres, for eksempel tykkelse, som er umulig med faste underlag."

Ved å injisere jernbaserte reagenser i en varm eddiksyreoppløsning syntetiserte forskerne magnetiske jernoksid nanopartikler som spredte seg i deionisert vann for å danne et blekk. Etterfølgende utskriftstest viste øyeblikkelig løfte: Når det ble avsatt som en tynn film på et glassubstrat, kunne det nye magnetiske substratet fungere som en energilagringsspoleanordning med en justerbar kapasitet på over 20 prosent.

Utskrift av den magnetiske bleken tykkere enn noen få nanometer viste seg imidlertid umulig på grunn av sin naturlige brølhet. For å styrke blekket endret teamet nanopartiklerens overflater med hydrokarbonkjeder for å hjelpe de små magnetene jevnt å blande inn i en epoxyharpiks kjent som SU-8. Den resulterende pasta ble silketrykket og UV-herdet i frittstående magnetiske ark med noen få millimeter i tykkelse.

Den innovative, fullt utskrevne magnetiske waferen viste lovende antennestemming på over 10 prosent, en figur som laget har til hensikt å forbedre ved å perfeksjonere sine utskriftsrecept.

"Overraskelsen var at vi fikk antenner med et godt tuningsområde, selv om vi blandet i 50 prosent SU-8, " bemerker Shamim. "Dette betyr at vi kan forlenge dette tuningsområdet ytterligere ved å justere dette forholdet og også flytte til mer sofistikert rulle for å rulle prosesser som skrives ut på meter per minutt."

menu
menu