Doorbraak in 3D-geprinte elektronica: duurzame componenten zonder halfgeleiders mogelijk gemaakt door MIT-onderzoekers

AmsterdamMIT-onderzoekers hebben vooruitgang geboekt in 3D-geprinte elektronica door smeltzekeringen te creëren die kunnen worden gereset zonder gebruik te maken van de gebruikelijke halfgeleiders. Deze nieuwe onderdelen worden gemaakt met standaard 3D-printers en een biologisch afbreekbaar polymeer gemengd met kopernanodeeltjes. Deze ontwikkeling wijst op een toekomst waarin elektronica kan worden geproduceerd zonder de noodzaak van cleanrooms.

3D-printen biedt diverse voordelen. Het kan kosten verlagen doordat het gebruikmaakt van gemakkelijk verkrijgbare materialen en apparatuur. Deze technologie maakt ook de productie van elektronica toegankelijker, vooral in afgelegen gebieden. Bovendien is het duurzamer omdat het biologisch afbreekbare materialen gebruikt en het energieverbruik en afval vermindert.

MIT-onderzoekers hadden als doel een 3D-geprint materiaal te ontwikkelen dat functioneert als traditionele halfgeleiderapparaten, die doorgaans materialen zoals silicium gebruiken. Silicium wordt zorgvuldig ontworpen voor de productie van transistors. Tijdens experimenten met magnetische spoelen deden de onderzoekers een verrassende ontdekking: een polymeer functioneerde als een transistor door de weerstand te verhogen wanneer er elektrische stroom werd toegepast. Deze eigenschap kwam voort uit een combinatie van polymeer en koper, waarbij verhitting ervoor zorgde dat de koperdelen zich verspreidden, wat leidde tot een hogere weerstand.

Lees ook:

Vandaag · 00:54

Hoe de kleine hersenen je helpen om nooit te vergeten hoe je moet fietsen: de wetenschap erachter

Deze ontdekking opent de deur naar het creëren van eenvoudiger elektronische componenten, die niet concurreren met geavanceerde siliciumchips. In plaats daarvan maakt het de ontwikkeling mogelijk van basiselektronische apparaten, zoals die welke worden gebruikt voor het aansturen van motoren. Hoewel deze technologie vanwege de beperkingen van extrusieprinten niet de kleine afmetingen van nanometerschaal-transistoren kan bereiken, is het zeer effectief voor toepassingen die alleen eenvoudige functionaliteit vereisen.

Het team van MIT denkt dat deze technologie het voor meer mensen mogelijk zal maken om eenvoudig elektronische apparaten te maken. Ze willen dit materiaal integreren in complexere schakelingen en hebben als doel om complete apparaten, zoals magnetische motoren, te printen via extrusieprinten. Naarmate deze technologie zich verder ontwikkelt, zullen elektronica toegankelijker worden, wat zal leiden tot meer mogelijkheden voor innovatie op een duurzame en kostenefficiënte manier.