В Центре нанотехнологий и наноматериалов Республики Мордовия прошли успешные испытания пасты для печати токопроводящих растягиваемых элементов.

В отличие от ставших уже традиционных гибких токопроводящих материалов для носимой электроники, разработанная паста позволяет печатать токопроводящие элементы, обладающие растяжением до 200% от исходной длины и возвращением в исходное состояние с сохранением токопроводящих свойств. На рынке существует единственная корпорация — DuPont, кто обладает коммерческим продуктом подобного рода, так же несколько компаний анонсировали результаты внутренних R&D исследований, например, Panasonic.

 

«От пасты требовались хорошая адгезия к различным материалам подложек,возможность трафаретной печати на большой площади, относительно небольшое увеличение сопротивления при растяженииэлементов и их высокая износостойкость», -рассказывает инженер проектной компании ЦНН ТК «Печатные технологии» Дмитрий Коровин.

В большинстве современных чернил в качестве электропроводящего наполнителя используют порошки серебра с низким удельным сопротивлением, но относительно высокой стоимостью и высокой усталостью при растяжении. Снижение содержания серебра в пастах требует пересмотра механизма формирования электропроводящей сети. Чтобы внести существенные изменения в проводимость пасты, необходимо добиться локального распределения электропроводящего наполнителя при сушке.

«Мы перенесли всем известный принцип самоорганизации в нашу среду, и это сработало. В результате электропроводящая сеть формировалась преимущественно только на поверхности, а не по всему объему полимера. Это позволило снизить содержание драгоценного металла, что соответственно уменьшит стоимость конечного продукта», — делится Дмитрий Коровин.

Паста обладает низкой себестоимостью, позволяет печать на различных типах эластичных подложек, допускающих сушку при температуре до 200° C. Серебросодержащий материал применим как в электронике на спортивной и спецодежде с биометрическими датчиками, так и в промышленности на датчиках давления, деформации, влажности.

В настоящее время идут работы по оптимизации состава пасты для подачи заявки в Роспатент. В планах компании вовлечь новых партнеров для интеграции разработки с целью создания готовых конечные решений для носимой электроники.