Новая технология в гибкой электронике. Корея разработала жидкометаллические чернила, адаптирующиеся к форме

Команда исследователей из KAIST (Корейский Институт Передовых Технологий) и Сеульского национального университета разработала жидкометаллические чернила, способные переходить из жесткого в гибкое состояние в зависимости от температуры, что открывает путь для носимых устройств следующего поколения и медицинских имплантатов.

Команда, возглавляемая профессором Чжун Чжэ Юнгом с факультета электротехники KAIST, профессором Стивом Парком с факультета материаловедения и инженерии KAIST и профессором Пак Сон Чжуном из Сеульского национального университета, объявила о результатах в среду.

В основе новшества лежит галлий — металл, который плавится при температуре около 29,8 °C. Галлий остается твердым при комнатной температуре, при нагревании он становится мягким и текучим, что обеспечивает широкий диапазон механической гибкости. Однако склонность материала к образованию капель и его нестабильность в жидком виде исторически затрудняли точную печать схем.

Ученые преодолели эти трудности, разработав метод контроля уровня pH галлия. Путем распыления частиц галлия микрометрового размера в нейтральном растворителе, смешанном с полимерами, они создали стабильные чернила, пригодные для печати с высоким разрешением при комнатной температуре.

Чтобы продемонстрировать универсальность материала, исследователи разработали носимый монитор работоспособности, который остается жестким при обращении, но размягчается при ношении. Они также протестировали чернила с помощью мозгового зонда, где они остаются твердыми во время введения, но размягчаются в тканях мозга, чтобы уменьшить воспаление.

«Это исследование решает давние проблемы в области печати жидкими металлами и открывает путь к сверхточному изготовлению печатных плат при комнатной температуре», — сказал профессор Юнг. «Оно имеет широкое применение в многоцелевой электронике, медицинских технологиях и робототехнике».