La Universidad Simon Fraser e investigadores suizos están desarrollando una solución ecológica e imprimible en 3D. Buscan producir sensores inalámbricos de Internet de las cosas (IoT) que se pueden usar y eliminar sin contaminar el medio ambiente. Su investigación se publicó como artículo principal en la edición de febrero de la revista Advanced Electronic Materials.
El profesor de SFU, Woo Soo Kim, encabeza el descubrimiento del equipo de investigación. Se usa un material de celulosa derivado de la madera para reemplazar los plásticos y los materiales poliméricos que se utilizan actualmente en productos electrónicos.
Además, la impresión 3D puede dar flexibilidad para agregar o incrustar funciones en formas 3D o textiles. Creando así, una mayor funcionalidad.
«Nuestros sensores ecológicos de celulosa impresos en 3D pueden transmitir datos de manera inalámbrica durante su vida. Y luego pueden eliminarse sin preocuparse por la contaminación ambiental.
Este desarrollo ayudará a avanzar la electrónica verde con productos electrónicos amigables con el medio ambiente. Por ejemplo, los residuos de las placas de circuito impreso son una fuente peligrosa de contaminación para el medio ambiente. Si somos capaces de cambiar los plásticos en PCB a materiales compuestos de celulosa, el reciclaje de los componentes metálicos en el tablero podría recolectarse de una manera mucho más fácil.»
Dice Kim, profesor de la Escuela de Ingeniería de Sistemas Mecatrónicos del campus de Surrey en SFU
La investigación se está llevando a cabo en PowerTech Labs en Surrey. Allí se albergan varias impresoras 3D de vanguardia utilizadas por los investigadores.
El programa de investigación de Kim abarca dos proyectos de colaboración internacional. Incluido el más reciente centrado en los sensores químicos basados en material de celulosa respetuosos con el medio ambiente. Cuenta con colaboradores de Swiss Federal Laboratories for Materials Science.
Proyecto de materiales de tinta conductivos. Productos electrónicos sostenibles
Kim también está colaborando con un equipo de investigadores surcoreanos del Departamento de Ingeniería Robótica del Instituto de Ciencia y Tecnología Daegu Gyeongbuk (DGIST) y con PROTEM Co Inc, una empresa de base tecnológica. Desarrollan materiales de tinta conductivos imprimibles.
En este segundo proyecto, los investigadores han desarrollado un nuevo avance en la tecnología de proceso de estampado en relieve. Uno que puede imprimir libremente los patrones de circuito fino en el sustrato de polímero flexible. Un componente necesario de los productos electrónicos.
La tecnología de estampado en relieve se aplica para la impresión masiva de patrones precisos a un costo unitario bajo. Sin embargo, Kim dice que solo puede imprimir patrones de circuito ya impresos de antemano en el sello del patrón. El sello completo es costoso y debe cambiarse para colocar diferentes patrones.
El equipo logró desarrollar un sistema de control de ubicación preciso que puede imprimir patrones directamente. Lo que resulta en una nueva tecnología de proceso. Esto tendrá implicaciones generalizadas para el uso en procesos de semiconductores, dispositivos portátiles y la industria de pantallas.
A principios de este año, Kim fue seleccionado como miembro de Brain Pool por la National Research Foundation (NRF) de Corea. Como experto en electrónica impresa en 3D que dirige el Laboratorio de Fabricación Aditiva de SFU, Kim pasó seis meses colaborando con investigadores de la Universidad Nacional de Seúl para avanzar en la fabricación de transistores de película delgada con tecnología de impresión 3D.
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