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Holz ersetzt Kunststoff in neuen IoT-Sensoren

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Die Simon Fraser University und Schweizer Forscher entwickeln eine umweltfreundliche 3D-Druckmethode zur Herstellung von drahtlosen Internet-of-Things-Sensoren (IoT). Ein aus Holz gewonnenes Cellulosematerial ersetzt die derzeit in der Elektronik verwendeten Kunststoffe und Polymermaterialien.

"Unsere umweltfreundlichen 3D-gedruckten Cellulosesensoren können während ihres Lebens drahtlos Daten übertragen und dann ohne Rücksicht auf Umweltverschmutzung entsorgt werden", sagt Woo Soo Kim, Professor an der School of Mechatronic Systems Engineering am Surrey-Campus der SFU.

Der Durchbruch könnte die Zukunft der Elektronik umweltfreundlicher machen

Die Entwicklung der Sensoren findet in den PowerTech Labs in Surrey statt, in denen sich mehrere hochmoderne 3D-Drucker befinden. Durch die Verwendung des 3D-Drucks können die Sensoren zu vorhandenen 3D-Formen oder Textilien hinzugefügt oder in diese eingebettet werden.

"Diese Entwicklung wird dazu beitragen, die umweltfreundliche Elektronik voranzutreiben. Beispielsweise ist der Abfall von Leiterplatten eine gefährliche Quelle für die Kontamination der Umwelt. Wenn wir in der Lage sind, die Kunststoffe in Leiterplatten in Zelluloseverbundwerkstoffe umzuwandeln, wird das Recycling von Metallkomponenten auf der Das Board könnte viel einfacher eingesammelt werden “, fährt Kim fort.

Internationale Kooperationen schreiben Geschichte

Kim arbeitet mit mehreren internationalen Institutionen zusammen. Dieses neueste Projekt entwickelt gemeinsam mit den Eidgenössischen Laboratorien für Materialwissenschaften die umweltfreundlichen chemischen Sensoren auf Zellulosematerialbasis.

Er arbeitet auch mit Wissenschaftlern des Daegu Gyeongbuk Instituts für Wissenschaft und Technologie (DGIST) in Südkorea und PROTEM Co Inc, einem technologiebasierten Unternehmen, zusammen, um druckbare leitfähige Tintenmaterialien zu entwickeln. Diese Zusammenarbeit hatte bereits einen großen Durchbruch, als sie einen Weg entwickelten, feine Schaltungsmuster frei auf ein flexibles Polymersubstrat zu drucken.

Diese Entwicklung wird erhebliche Auswirkungen auf die Entwicklung von Halbleiterprozessen sowie auf die Industrie für tragbare Geräte und die Displayindustrie haben. Die Forschung überwand die Mängel des konventionellen Druckprozesses. Das Ergebnis ist ein System, das die elektromagnetische Theorie verwendet, um Dutzende und Hunderte von μm feinen Schaltungsmustern an der gewünschten Stelle in der gewünschten Form zu drucken.

Professor Yun sagte: "Die von uns entwickelte Prozesstechnologie kann gewünschte Feinschaltungsmuster ohne zusätzlichen Ersatz frei auf ein flexibles elektronisches Polymersubstrat drucken. Sie ist daher wirtschaftlicher und effizienter als das bestehende Verfahren zum Drucken von Mustern.

Die Entwicklung von Schaltungsmustern fördert eine breite Palette von Branchen

Wir werden weiterhin tun, um Professor Yun zu formen, sagte: "Die von uns entwickelte Prozesstechnologie kann gewünschte Feinschaltungsmuster ohne zusätzlichen Ersatz frei auf ein flexibles elektronisches Polymersubstrat drucken, so dass sie effizienter und effizienter ist als das bestehende Verfahren zum Drucken von Mustern. Wir werden es tun." Forschung zu dieser Prozesstechnologie, damit sie in verschiedenen Bereichen der Elektronik- und Displayindustrie wie Halbleiter, flexibler elektronischer Displays sowie im Herstellungsprozess eingesetzt werden kann. "

Er fügte hinzu: "Diese neue Heißprägeverfahrenstechnologie mit Schlagdruck wird in der Lage sein, diversifizierte Feinschaltungsmuster leichter zu bilden. Daher wird erwartet, dass sie zur technologischen Entwicklung des Forschungs- und Entwicklungsbereichs in Bio und Medizin beiträgt, da sie mehr verschiedene Muster erzeugen kann in Echtzeit." Die vollständige Studie kann in der Ausgabe vom 24. September von Advanced Engineering Materials gelesen werden.


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