Shellac prentaðar hringrásarplötur til að vernda umhverfið

"Græn" rafeindatækni þökk sé EMPA rannsóknum á notkun á vel þekktu lífefni fyrir flísaflokka:... cochineal saur

Umbúðirnar"greindur" þökk sé skynjurum sem stjórna vörunum, sérstaklega viðkvæmar vörur eins og ávextir og grænmeti, á löngum flutningaleiðum eru þær a þróun til framtíðar.
Hins vegar valda prentuð og einnota rafeindatækni einnig alvarleg vandamál: málmar í prentbleki eru dýrir og að farga þeim á umhverfisvænan hátt er líka mjög dýrt, sem eykur vandamálið við rafrænan úrgang. Ný lausn, þróuð í Sviss af rannsakendumEMPA, miðar að því að ráða bót á þessu.

Fyrsti 127 qubit skammta örgjörvinn er framleiddur af IBM

Nákvæmari, hraðari og ódýrari með skordýraseytingu

Vísindamenn um allan heim hafa um árabil unnið að framleiðslu á raf- og rafrásum með því að nota aukefnaferla eins og 3D vélfæraprentun (svokallaða "robocasting”) með góðum árangri, en nú er þetta viðhorf að verða vandamál.
Málmagnirnar sem gera slíkt "blek" rafleiðandi auka á rafrænan úrgangsvanda.
Vandamálið er enn alvarlegra að því marki sem "rusl” af þessari tegund sem myndast af markaðnum mun líklega aukast í framtíðinni í ljósi þess kynning á nýjum gerðum einnota skynjara, sem sum hver eru og verða aðeins notuð í nokkra daga.
„Ónýtur úrgangur“, hugsar Gustav Nyström, yfirmaður sérfræðirannsóknarmiðstöðvar Cellulose & Wood Materials dei Svissneska sambandsrannsóknarstofurnar fyrir Efnisvísindi og tækni: "Það er brýn þörf fyrir efni sem jafnvægi rafræna frammistöðu, kostnað og sjálfbærni."
Að þróa a vistfræðilegt blek, teymi sænska vísindamannsins hefur því sett sér metnaðarfull markmið: málmlaust, eitrað og niðurbrjótanlegt. Og að hugsa um hagnýt forrit líka auðvelt að móta og stöðugt við raka og meðalhita.

Fyrsti 127 qubit skammta örgjörvinn er framleiddur af IBM

Ílangar grafítplötur í bland við sótagnir

Ég ricercatori dell 'EMPA þeir völdu kolefni ódýrt sem leiðaraefni, eins og þeir bentu nýlega á í tímaritinu “Scientific skýrslur".
Nánar tiltekið: ílangar grafítplötur blandaðar örsmáum ögnum af sóti, sem koma á rafsnertingu milli þessara sömu mannvirkja, allt í fylki úr þekktu lífefni: skellak, sem fæst úr saur eða seyti hreisturskordýra.
Le hreistur skordýr eða, óviðeigandi, hnísla (Coccoidea Handlirsch), eru yfirætt skordýra plöntusvein innifalinn í röðinni rhynchota (undirliður homoptera, kafla sternorrhyncha). Nafnið cochineal kemur úr spænsku Woodlouse ("viðarsvín"). Þau eru eingöngu skordýr jurtæxli og eru einn mikilvægasti hópur skaðlegra skordýra.
Áður fyrr var það notað til að búa til tónlistarplötur; í dag er það meðal annars notað sem lakk fyrir viðarhljóðfæri og til að lakka neglur.
Kostir þess passa nákvæmlega við æskilegan prófíl vísindamanna. Ennfremur er það leysanlegt í alkóhóli, þar af leiðandi ódýr leysir sem gufar upp eftir að blekið er sett á og þornar.

Svo í Sviss hafa jafnvel sveppir lært að... skrifa

Vökvaefni, þegar það verður fyrir hliðarskurðarkrafti

Þrátt fyrir þessi einföldu hráefni reyndist verkefnið meira krefjandi en búist var við. Þetta er vegna þess að þegar það er notað í einföldu silkiþrykk eða með þeim nútímalegu 3D prentara, blekið verður að sýna hegðun klippa þynning.
Í "hvíld" er blekið nokkuð seigfljótandi. En við prentun, þegar hún verður fyrir hliðarskurðarkrafti, verður hún örlítið vökvi, líkt og dreypilaus veggmálning sem fær aðeins mýkri samkvæmni þegar hún er borin á með krafti valsarinnar.
Þegar það er notað í aukefnaframleiðslu eins og 3D prentun með vélfæraarmi er þetta hins vegar sérstaklega erfitt: of seigfljótandi blek væri of hart – en ef það verður of fljótandi við prentun gætu fastu íhlutirnir aðskilið og stíflað lítinn stút prentarans.

Fljótandi vélmenni eins og... frumur til að kanna öfgafullt umhverfi

Stóðst próf í krefjandi ferlum eins og „robocasting“

Til að mæta nauðsynlegum kröfum föndruðu rannsakendurnir ákaft við mótun bleksins. Þeir prófuðu tvær stærðir af grafítflögum: 40 míkrómetrar og 7 til 10 míkrómetrar að lengd.
Einnig var krafist margra afbrigða og tilrauna í blöndunarhlutfalli grafít e kolsvartur, því of mikið kolsvartur gerir efnið stökkt með hættu á sprungum og sprungum þegar blekið þornar.
Svartan af Carbone o kolsvartur er litarefni, framleitt við ófullkominn bruna á þungar olíuvörur, gæðum koltjöru, tjara fengin frá etýlen sprunga, eða frá grænmetisfita og olíur.
Með því að hámarka samsetningu og hlutfallslega samsetningu íhlutanna, hópurinn afEMPA tókst að þróa mismunandi afbrigði af blekinu, sem hægt er að nota í mismunandi tvívíddar- eða þrívíddarprentunarferlum.
„Stærsta áskorunin var að ná háum rafleiðni“segir Xavier Aeby, einn af rannsakendum sem taka þátt, „og mynda um leið gellíkt net úr kolefni, grafíti og skellak.
Vísindamenn Rannsóknasetursins Sellulósi og viðarefni hafa rannsakað hagnýta hegðun þessa efnis í mismunandi áföngum.
Til dæmis, með litlum prófunarteningi: 15 rist sem skarast frá 3D prentara, úr fínum vírum aðeins 0,4 mm í þvermál.
Þetta sannaði að blekið dugði jafnvel fyrir krefjandi ferli eins og „robocasting".

PSI í framtíðinni með Big Data rannsóknardeild

PET togskynjari með rafviðnám

Til að sanna hæfi þess til að búa til raunverulega íhluti smíðuðu vísindamennirnir meðal annars a álagsskynjari: þunn ræma af PET með blekmynstri prentað á það, rafviðnám sem breyttist af mikilli nákvæmni eftir mismunandi beygjustigum.
Ennfremur hafa prófanir á togstyrk, stöðugleika í vatni og öðrum eiginleikum sýnt vænlegar niðurstöður og því hafa rannsóknarteymiEMPA hann er þess fullviss að nýja efnið, sem þegar hefur fengið einkaleyfi, gæti reynst tilvalið í reynd.
„Við vonum að hægt sé að nota þetta blekkerfi til notkunar í sjálfbærri prentuðu rafeindatækni“, sagði hann að lokum Gustav Nyström.
„Þetta á til dæmis við um leiðandi ummerki og skynjunarþætti í snjallumbúðum og líflækningatækjum eða á sviði matvæla- og umhverfisskynjunar.

Það er dróni sem „klifrar“ í tré til að vernda þau