Elektronik: Chinesische Forscher nutzen flüssiges Metall zum 3D-Druck funktionaler Elektronikbauteile

 9. März 2017  Susann Heinze-Wallmeyer  

Forscher aus der chinesischen Hauptstadt Peking nutzen den 3D-Druck, um funktionale elektronische Komponenten mit injiziertem Metall herzustellen.

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Dabei wird flüssiges Metall in ein 3D-gedrucktes Elastomersubstrat eingebettet. Die Elastomerstrukturen sind mit Hohlkanälen versehen, in die dann flüssiges Metall eingespritzt wird, mit dem dann elektrische Verbindungen herstellbar sind.

Es gibt mehrere Gruppen, die sich mit der Injektion von flüssigem Metall und dem 3D-Druck elektronischer Komponenten beschäftigen. Mit diesem Verfahren ist es möglich, mit Hilfe des 3D-Drucks, Tröpfchen flüssigen Metalls oder leitfähiger Tinte Leiterplatten herzustellen.

Biegsame 3D-gedruckte Komponente.
In die sehr biegsamen Komponenten bzw. deren Kanäle kann flüssiges Metall injiziert werden. (Bild: © Materials & Design)

Die chinesischen Forscher entwickelten eine funktionale Sonden-Signal-Schaltung. Zugleich ist die Struktur sehr flexibel, wie auch anhand der Fotos ersichtlich ist. Die Sonden-Signal-Schaltung wurde hergestellt, um die durch den 3D-Druck geschaffenen Strukturen der funktionalen Elektronik zu demonstrieren.

In der Zeitschrift Materials & Designs veröffentlichten sie unter dem Titel „3D-Druck für funktionale Elektronik durch Injektion und Verpackung von flüssigen Metallen in Kanälen von mechanischen Strukturen“ (Link) ihre Forschungsergebnisse. An diesem Projekt waren Forscher der chinesischen Akademie der Wissenschaften von Peking sowie der Tsinghua Universität beteiligt.

Grafische Darstellung.
Grafische Darstellung des gesamten Fertigungsprozesses. (Bild: © Materials & Design)

Die Forscher sind nun der Ansicht, dass sich die zukünftige Arbeit darauf konzentrieren wird, die Druckauflösung weiter zu verbessern und neue Materialien zu erforschen. So soll die 3D-Drucktechnologie beider Herstellung funktionaler Elektronik für medizinische Geräte und tragbare, flexible Roboter eingesetzt werden. Zugleich sehen sie eine breite Palette möglicher Anwendungen dieser Technologie.

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