I ricercatori del Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) in Corea hanno sviluppato una nuova tecnologia che consente una stampa transfer più efficiente ed efficace per i dispositivi elettronici.

Pubblicato sulla rivista Progressi scientifici, la tecnica potrebbe migliorare la produzione di dispositivi di precisione come biosensori e dispositivi indossabili.

"Il nostro team di ricerca è il primo a sviluppare una tecnologia di stampa a trasferimento secco istantanea che può essere utilizzata sia su piccola che su larga scala senza la necessità di attrezzature costose, " spiega Seungkyoung Heo, uno degli autori principali dello studio DGIST.

La stampa transfer prende elementi funzionali da un materiale e li applica a un altro materiale. Il metodo può produrre dispositivi elettronici flessibili ed estensibili utilizzati in un'ampia varietà di applicazioni, come i sistemi di comunicazione wireless, monitor sanitari indossabili e display elettronici flessibili.

La tecnica di produzione più comune, chiamata stampa a trasferimento umido, presenta una serie di inconvenienti che ne limitano l'utilizzo. Questi includono una precisione limitata, lunghi tempi di elaborazione e spostamento o distorsione del dispositivo causati dal movimento del fluido durante il processo di stampa. Negli ultimi anni, sono stati sviluppati metodi alternativi di stampa transfer a secco, ma richiedono condizioni specifiche o attrezzature costose come laser, quindi non sono stati ampiamente utilizzati.

L'innovativa tecnica di stampa sviluppata dai ricercatori DGIST è il metodo di trasferimento a secco più versatile e scalabile prodotto finora. È importante sottolineare che la tecnica può essere utilizzata da strutture di ricerca su piccola scala senza accesso alle tradizionali apparecchiature di stampa a trasferimento a secco.

La nuova tecnica di stampa sfrutta il fatto che materiali diversi si espandono a velocità diverse quando vengono riscaldati. Appoggiando il dispositivo da stampare sulla superficie su cui verrà fissato e quindi aumentando la temperatura, il metodo provoca stress termico che crea crepe tra gli strati. Ciò consente di separare con successo gli strati dopo la stampa, garantendo un rilascio affidabile e istantaneo del dispositivo.

In questo studio, i ricercatori hanno dimostrato l'elevata versatilità di questa tecnica realizzando un sensore per elettrocardiogramma, un sensore di gas, una sonda optogenetica, e un'antenna di trasmissione di potenza wireless.

L'analisi di laboratorio ha confermato che la nuova tecnica di stampa è più accurata e più veloce dei tradizionali metodi di stampa a trasferimento a umido. Il nuovo metodo di stampa transfer a secco richiede solo pochi secondi e mantiene la forma e la struttura originali del dispositivo dopo il processo di rilascio, a differenza della stampa transfer a umido, che è più lenta e può causare pieghe. La tecnica di stampa a secco può anche essere ampliata per adattarsi a molte diverse dimensioni e forme del modello, e può essere integrato con altri strumenti di stampa ampiamente utilizzati come il nastro a rilascio termico.

Presenta inoltre il vantaggio di poter trasferire con precisione dispositivi con strutture complesse, che potrebbe migliorare la produttività nell'industria dei dispositivi di precisione e nelle industrie ad alta tecnologia.

"Ora abbiamo in programma di ottimizzare ulteriormente la tecnologia integrandola in molti dei biosensori, sistemi di trasferimento di energia senza fili, e dispositivi estensibili in fase di studio nel nostro laboratorio, "dice Jeongdae Ha, un altro autore principale dello studio del DGIST.