Simon Fraser University e ricercatori svizzeri stanno sviluppando un eco-friendly, Soluzione stampabile in 3D per la produzione di sensori Internet of Things (IoT) wireless che possono essere utilizzati e smaltiti senza contaminare l'ambiente. La loro ricerca è stata pubblicata come storia di copertina nel numero di febbraio della rivista Materiali elettronici avanzati .

Il professore della SFU Woo Soo Kim sta guidando la scoperta del team di ricerca che prevede l'uso di un materiale cellulosico derivato dal legno per sostituire la plastica e i materiali polimerici attualmente utilizzati nell'elettronica.

Inoltre, La stampa 3D può offrire flessibilità per aggiungere o incorporare funzioni su forme o tessuti 3D, creando una maggiore funzionalità.

"I nostri sensori ecologici in cellulosa stampati in 3D possono trasmettere dati in modalità wireless durante la loro vita, e quindi possono essere smaltiti senza preoccupazione di contaminazione ambientale, "dice Kim, un professore presso la School of Mechatronic Systems Engineering presso il campus Surrey di SFU. La ricerca è in corso presso i PowerTech Labs nel Surrey, che ospita diverse stampanti 3D all'avanguardia utilizzate dai ricercatori.

"Questo sviluppo aiuterà a far progredire l'elettronica verde. Ad esempio, i rifiuti dei circuiti stampati sono una pericolosa fonte di contaminazione per l'ambiente. Se siamo in grado di cambiare la plastica in PCB in materiali compositi di cellulosa, il riciclaggio dei componenti metallici sulla scheda potrebbe essere raccolto in un modo molto più semplice."

Il programma di ricerca di Kim comprende due progetti collaborativi internazionali, compreso l'ultimo incentrato sui sensori chimici ecologici a base di materiale cellulosico con i collaboratori dei Laboratori federali svizzeri per la scienza dei materiali.

Sta anche collaborando con un team di ricercatori sudcoreani del dipartimento di ingegneria robotica del Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST), e PROTEM Co Inc, una società basata sulla tecnologia, per lo sviluppo di inchiostri stampabili conduttivi.

In questo secondo progetto, i ricercatori hanno sviluppato una nuova svolta nella tecnologia del processo di goffratura, uno in grado di imprimere liberamente modelli di circuiti fini su un substrato polimerico flessibile, un componente necessario dei prodotti elettronici.

La tecnologia di goffratura viene applicata per la stampa di massa di modelli precisi a un basso costo unitario. Però, Kim dice che può imprimere solo modelli di circuito che sono stati stampati in anticipo sul timbro del modello, e l'intero, il francobollo costoso deve essere cambiato per mettere in modelli diversi.

Il team è riuscito a sviluppare un preciso sistema di controllo della posizione in grado di imprimere direttamente i modelli, con conseguente nuova tecnologia di processo. Ciò avrà implicazioni diffuse per l'uso nei processi dei semiconduttori, dispositivi indossabili e l'industria dei display.

All'inizio di quest'anno Kim è stato selezionato come Brain Pool Fellow dalla National Research Foundation (NRF) della Corea. Un esperto di elettronica stampata in 3D che dirige il laboratorio di produzione additiva di SFU, Kim ha trascorso sei mesi a collaborare con i ricercatori della Seoul National University per far progredire la fabbricazione di transistor a film sottile utilizzando la tecnologia di stampa 3D.