A-Train The Seven
...'cause for once, I didn't hate myself.
Việc sử dụng mạch điện tử 3D là chìa khóa để tiếp tục thu nhỏ kích thước các thiết bị điện tử, nhưng nó vẫn tồn tại những hạn chế nhất định. Yêu cầu về vật liệu hỗ trợ và áp suất bên ngoài đã giới hạn khả năng thu nhỏ của các nhà sản xuất, nhưng một nhóm nghiên cứu có thể đã tìm ra giải pháp. Các kỹ sư đã phát triển một phương pháp để xây dựng các cấu trúc kim loại tự phục hồi, độc lập mà không cần đến những yếu tố hạn chế trên.
Được dẫn dắt bởi Phó Giáo sư Benjamin Tee, nhóm nghiên cứu từ Đại học Quốc gia Singapore (NUS) gần đây đã công bố phát hiện của họ. Nhóm nghiên cứu gọi công nghệ này là CHARM3D, và đã chứng minh cách thức sử dụng công nghệ in kim loại 3D để chế tạo nhiều loại thiết bị điện tử nhỏ gọn, bao gồm cảm biến đeo được, hệ thống liên lạc không dây và siêu vật liệu điện từ.
Một trong những ứng dụng tiềm năng của CHARM3D là trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe. Nhóm của Giáo sư Tee cho biết CHARM3D cho phép phát triển các thiết bị theo dõi dấu hiệu sinh tồn hoàn toàn không tiếp xúc. Bệnh nhân chỉ cần ở gần cảm biến, thiết bị có thể phát hiện hơi thở và các dấu hiệu sinh tồn khác mà không cần chạm vào da.
Phương pháp này sử dụng công nghệ in phun trực tiếp (DIW), vốn đã được sử dụng để chế tạo mạch 3D. Tuy nhiên, thách thức của DIW nằm ở chỗ các vật liệu được sử dụng không phải là chất dẫn điện tốt. Điều này đòi hỏi phải có vật liệu hỗ trợ để giữ cố định mọi thứ, từ đó hạn chế khả năng ứng dụng.
CHARM3D đã giải quyết bài toán nan giải này bằng cách kết hợp kim loại Field vào công nghệ. Kim loại Field là hợp kim eutecti của indi, bismuth và thiếc, có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp so với kim loại (62 độ C). Trên thực tế, điểm nóng chảy của nó thấp hơn cả vật liệu thường được sử dụng trong in 3D thông thường. Bên cạnh đó, kim loại Field có tốc độ đông đặc nhanh chóng, không giống như hầu hết các loại mực in composite thường được sử dụng trong DIW.
Sự kết hợp của những đặc tính này đã biến kim loại Field trở thành vật liệu lý tưởng cho việc in phun trực tiếp mạch điện tử 3D. CHARM3D sử dụng kim loại Field để chế tạo các cấu trúc 3D độc lập cực kỳ phức tạp, chẳng hạn như chữ cái dọc, khung hình khối và đường xoắn ốc có thể mở rộng.
“Bằng cách cung cấp một phương pháp nhanh chóng và đơn giản hơn để in kim loại 3D, CHARM3D hứa hẹn mở ra tiềm năng to lớn cho việc sản xuất quy mô công nghiệp và ứng dụng rộng rãi các mạch điện tử 3D phức tạp”, Giáo sư Tee cho biết.
Được dẫn dắt bởi Phó Giáo sư Benjamin Tee, nhóm nghiên cứu từ Đại học Quốc gia Singapore (NUS) gần đây đã công bố phát hiện của họ. Nhóm nghiên cứu gọi công nghệ này là CHARM3D, và đã chứng minh cách thức sử dụng công nghệ in kim loại 3D để chế tạo nhiều loại thiết bị điện tử nhỏ gọn, bao gồm cảm biến đeo được, hệ thống liên lạc không dây và siêu vật liệu điện từ.
Một trong những ứng dụng tiềm năng của CHARM3D là trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe. Nhóm của Giáo sư Tee cho biết CHARM3D cho phép phát triển các thiết bị theo dõi dấu hiệu sinh tồn hoàn toàn không tiếp xúc. Bệnh nhân chỉ cần ở gần cảm biến, thiết bị có thể phát hiện hơi thở và các dấu hiệu sinh tồn khác mà không cần chạm vào da.
Phương pháp này sử dụng công nghệ in phun trực tiếp (DIW), vốn đã được sử dụng để chế tạo mạch 3D. Tuy nhiên, thách thức của DIW nằm ở chỗ các vật liệu được sử dụng không phải là chất dẫn điện tốt. Điều này đòi hỏi phải có vật liệu hỗ trợ để giữ cố định mọi thứ, từ đó hạn chế khả năng ứng dụng.
CHARM3D đã giải quyết bài toán nan giải này bằng cách kết hợp kim loại Field vào công nghệ. Kim loại Field là hợp kim eutecti của indi, bismuth và thiếc, có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp so với kim loại (62 độ C). Trên thực tế, điểm nóng chảy của nó thấp hơn cả vật liệu thường được sử dụng trong in 3D thông thường. Bên cạnh đó, kim loại Field có tốc độ đông đặc nhanh chóng, không giống như hầu hết các loại mực in composite thường được sử dụng trong DIW.
Sự kết hợp của những đặc tính này đã biến kim loại Field trở thành vật liệu lý tưởng cho việc in phun trực tiếp mạch điện tử 3D. CHARM3D sử dụng kim loại Field để chế tạo các cấu trúc 3D độc lập cực kỳ phức tạp, chẳng hạn như chữ cái dọc, khung hình khối và đường xoắn ốc có thể mở rộng.
“Bằng cách cung cấp một phương pháp nhanh chóng và đơn giản hơn để in kim loại 3D, CHARM3D hứa hẹn mở ra tiềm năng to lớn cho việc sản xuất quy mô công nghiệp và ứng dụng rộng rãi các mạch điện tử 3D phức tạp”, Giáo sư Tee cho biết.
