Multi-Material-3D-Drucker für flexible Elektronik: Forscher der Nanyang Technological University Singapore (NTU Singapore), des Singapore Centre for 3D Printing (SC3DP) und der japanischen Elektronikfirma Panasonic haben einen innovativen Multi-Material-3D-Drucker entwickelt. Mit diesem Gerät soll die Produktion von flexibler und tragbarer Elektronik möglich werden, die den Wissenschaftlern zu Folge den wachsenden Marktanforderungen gerecht wird. Das berichtet die NTU in einer Pressemitteilung (PDF, 758 Mb; öffnet in neuem Fenster).
Flexible Elektronik durch 3D-Druck
Traditionell werden elektronische Komponenten und Geräte aus starren Metallen, Silikon und Keramik hergestellt. Der neue 3D-Drucker bietet jedoch die Möglichkeit, flexible und tragbare Elektronik herzustellen. Mithilfe von Hochleistungslasern verschiedener Wellenlängen können organische Polymere und kohlenstoffbasierte Materialien wie Graphen auf flexible Substrate wie Kunststoffe oder Stoffe gedruckt oder beschichtet werden. Diese revolutionäre Entwicklung im 3D-Druck ermöglicht die Schaffung einzigartiger Strukturen, die mit traditioneller Elektronik bisher unmöglich waren.
Forschungsprojekt mit großem Potential
Die Zusammenarbeit zwischen NTU und Panasonic begann bereits 2016. Seitdem hat das Team zwei Patente angemeldet, auf 11 nationalen Konferenzen präsentiert und 11 Veröffentlichungen vorgelegt. Das Team ist davon überzeugt, dass ihr neuer 3D-Drucker die additive Fertigung revolutionieren und neue Möglichkeiten für Produktinnovationen mit unvergleichlicher Funktionalität und Flexibilität eröffnen könnte.
Panasonic und der Weg zur Zukunft
Der neue Multi-Material-3D-Drucker verwendet variierende Laserwellenlängen, um alltägliche kohlenstoffbasierte Materialien wie Polyimid und Graphenoxid in eine neue Art von hochporösem Graphen umzuwandeln. Solche Graphenstrukturen sind leicht und leitfähig und können auf flexible Substrate wie Kunststoffe, Glas, Gold und Stoffe gedruckt oder beschichtet werden.
Neue Anwendungsbereiche eröffnen sich
Der neue 3D-Drucker hat bereits Interesse geweckt, einschließlich von JABIL, einem amerikanischen Hersteller. JABIL arbeitet daran, 3D-gedruckte Graphen-basierte Elektronik in ein intelligentes Infusionssystem zu integrieren. Das Unternehmen hat bereits einen Proof-of-Concept mit einem kostengünstigen Prototypen eines intravenösen (IV) Beutels vorgelegt, der mit einem künstliche Intelligenz-gesteuerten, 3D-gedruckten Sensor ausgestattet ist. Dieses Gerät überwacht den Status des IV-Tropfs und reguliert automatisch Parameter wie Temperatur und Durchflussrate.
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