Para mejorar el proceso los ingenieros eléctronicos de la Universidad de Duke han desarrollado una técnica totalmente impresa en el lugar para la electrónica que es lo suficientemente suave como para trabajar en superficies delicadas como el papel y la piel humana. A través de este avance, los ingenieros esperan que esta tecnología se pueda implementar para tatuajes electrónicos integrados y vendajes basados ​​en biosensores para pacientes médicos.

El innovador proceso promete sencillez y  menos pasos funcionando también en superficies como la piel o el papel.

Diseño flexible anterior

Los tatuajes electrónicos ideados anteriormente eran parches de goma delgados y flexibles que contenían componentes eléctricos flexibles. La delgada película se adhirió a la piel como un tatuaje temporal y fue eficaz para controlar el corazón y el cerebro. Sin embargo, no son lo suficientemente adecuados para la modificación directa de la superficie al agregar componentes electrónicos personalizados.

Va estar disponible para  la creación de prototipos

Dicen los inventores de  este método de impresión que tiene el potencial de ser utilizado para la creación rápida de prototipos o situaciones en las que una talla única no sirve para todos.

“Piense en la creación de vendajes a medida que contengan componentes electrónicos como biosensores, donde una enfermera pueda simplemente caminar a una estación de trabajo y marcar qué características se necesitan para un paciente específico”, dijo Franklin. “Este es el tipo de capacidad de impresión bajo demanda que podría ayudar a impulsar eso”.

Método de procesamiento

Para realizar el tatuaje electrónico, el primer paso fue  crear una nueva tinta que contenía nanocables de plata para imprimir sobre cualquier sustrato a bajas temperaturas con una impresora de aerosol. Produjo una película delgada que mantuvo su conductividad sin ningún procesamiento adicional. Después de imprimirse, la tinta se secó para que conservara su alto rendimiento eléctrico. Así también después de sufrir varias veces la tensión de flexión.

Esta impresión en el lugar requiere menos pasos y, a pesar de la necesidad de que cada capa se seque por completo para evitar la mezcla de materiales, el procedimiento general se puede completar a una temperatura de procesamiento baja.

“Para que la impresión directa o aditiva sea realmente útil, necesitará poder imprimir la totalidad de lo que esté imprimiendo en un solo paso”, dijo Franklin. “Algunas de las aplicaciones más exóticas incluyen tatuajes electrónicos íntimamente conectados que podrían usarse para etiquetado biológico o mecanismos de detección únicos, creación rápida de prototipos para electrónica personalizada sobre la marcha y diagnósticos basados ​​en papel que podrían integrarse fácilmente en vendajes personalizados”.

En cuanto al microcontrolador Arduino:

NextFlex, el instituto de fabricación flexible de electrónica en Silicon Valley, donde desarrollaron un prototipo flexible basado en el Arduino Mini. Su misión es hacer que la electrónica flexible sea la corriente principal, abriendo todo tipo de nuevas aplicaciones

¿Qué tipo de tintas conductivas usa para conectar componentes?

Las tintas conductoras no son nuevas, sin embargo, centramos nuestros esfuerzos en hacer que estos materiales sean muy confiables y resistentes.

Estamos utilizando formulaciones avanzadas de tinta plateada con una fuerte adhesión al sustrato base, distribución uniforme de partículas y la capacidad de doblar y flexionar después del curado, todo ello sin degradar el rendimiento eléctrico.

Algunos componentes que usas son rígidos. ¿Cuándo serán flexibles también?

Usamos algunos componentes rígidos, por eso lo llamamos “Electrónica Híbrida Flexible”, pero apuntamos a que sean lo más pequeños y delgados posible.

El dado sin empaquetar se puede diluir a 30um o menos. Con estos espesores, el silicio se vuelve flexible y permite un radio de curvatura de 10 mm o menor (aproximadamente el radio del pulgar).

Algunos componentes pasivos que usamos, como condensadores y resistencias, son rígidos en la actualidad. Finalmente, imprimiremos estos componentes, por lo que también son flexibles.

¿Cuándo se usará una electrónica flexible en los productos diarios?

¡La tecnología ya está aquí! En los próximos años, creemos que alcanzará precios que lo hagan ampliamente adoptado en productos de consumo. Antes de eso, al trabajar en proyectos como la implementación flexible de Arduino, esperamos que pronto podamos poner herramientas de desarrollo en manos de más estudiantes, fabricantes y diseñadores de productos con los que innovar.

Saludos Peter 

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