Contactlenzen die uw gezondheid kunnen controleren en uw gezichtsvermogen kunnen corrigeren, zijn geen sciencefiction, maar een efficiënte productiemethode - het vinden van een manier om de gebogen lenzen te produceren met ingebouwde elektronica - is ongrijpbaar gebleven.

Tot nu. Een team van onderzoekers van de Universiteit van Houston en de Universiteit van Colorado Boulder heeft gemeld dat ze een nieuwe productiemethode hebben ontwikkeld, bekend als conforme additieve stempeldruk, of CAS-afdrukken, om de lenzen te produceren, zonnecellen en andere driedimensionale bochtige elektronica. Het werk, gerapporteerd in het journaal Natuur Elektronica , demonstreert het gebruik van de fabricagetechniek om een ​​aantal ronde apparaten te produceren die niet geschikt zijn voor de huidige productiemethoden. Het werk wordt ook benadrukt door het tijdschrift Natuur .

"We hebben een aantal bestaande technieken getest om te zien of ze geschikt waren voor het maken van bochtige elektronica, " zei Cunjiang Yu, Bill D. Cook Universitair hoofddocent Werktuigbouwkunde aan de Universiteit van Houston en corresponderende auteur op het papier. "Het antwoord is nee. Ze hadden allemaal beperkingen en problemen."

In plaats daarvan, Ja, die ook hoofdonderzoeker is bij het Texas Center for Superconductivity aan de UH, en zijn team bedachten een nieuwe methode, die volgens hen de deur opent naar de efficiënte productie van een reeks ronde elektronische apparaten, van wearables tot opto-elektronica, telecommunicatie en biomedische toepassingen.

"Elektronische apparaten worden meestal in vlakke lay-outs vervaardigd, maar veel nieuwe toepassingen, van opto-elektronica tot wearables, vereisen driedimensionale bochtige structuren, " schreven de onderzoekers. "Echter, de fabricage van dergelijke constructies is een uitdaging gebleken vanwege, vooral, aan het ontbreken van een effectieve productietechnologie."

Bestaande productietechnologieën, inclusief microfabricage, werk niet voor gebogen, driedimensionale elektronica omdat ze inherent zijn ontworpen om tweedimensionale, platte elektronische apparaten, zei Yu. Maar steeds vaker er is behoefte aan elektronische apparaten die bochtige, 3D-vormen, inclusief slimme contactlenzen, gebogen beeldvormers, elektronische antennes en halfronde zonnecellen, onder andere apparaten.

Deze apparaten zijn klein, variërend in grootte van millimeters tot centimeters, met een nauwkeurigheid van enkele microns.

Dat erkennend, Yu en de andere onderzoekers stelden de nieuwe fabricagemethode voor, conforme additieve zegeldruk, of CAS-afdrukken.

CAS-printen werkt als volgt:Een elastomeer, of rekbaar, ballon is opgeblazen en bedekt met een kleverige substantie. Het wordt dan gebruikt als stempelmedium, druk op geprefabriceerde elektronische apparaten om de elektronica op te pakken en vervolgens op verschillende ronde oppervlakken te printen. In de krant, de onderzoekers beschrijven het gebruik van de methode om een ​​verscheidenheid aan bochtige apparaten te maken, inclusief siliconenkorrels, fotodetectorarrays, kleine antennes, halfronde zonnecellen en slimme contactlenzen.

Het werk is uitgevoerd met een handmatige versie van de CAS-printer, hoewel de onderzoekers ook een geautomatiseerde versie hebben ontworpen. Yu zei dat dit het gemakkelijk zal maken om de productie op te schalen.