La metallizzazione fotochimica consente percorsi dei conduttori su fogli flessibili e su silicone estensibile. Credito:Gabi Klein, INM
Sulle superfici dei touchscreen degli smartphone sono necessari percorsi microscopici dei conduttori. Ai bordi degli elettrodomestici, questi circuiti microscopici si uniscono per formare pad connettivi più grandi. Fino ad ora, questi diversi percorsi conduttivi dovevano essere fabbricati in più fasi in processi che richiedevano tempo. Con la metallizzazione fotochimica, questo è ora possibile in un unico passaggio su substrati flessibili. Il processo ha diversi vantaggi:è veloce, flessibile, di dimensioni variabili, economico e rispettoso dell'ambiente. Non sono necessarie ulteriori fasi del processo per il post-trattamento.
Per il nuovo processo, i fogli sono rivestiti con uno strato fotoattivo di nanoparticelle di ossido metallico. "Dopo di che, applichiamo un incolore, Composto d'argento stabile ai raggi UV, "Pietro Guglielmo de Oliveira, capo dei materiali ottici, spiega. Per irradiazione di questa sequenza di strati, il composto d'argento si disintegra sullo strato fotoattivo e gli ioni d'argento si riducono a formare metalli, argento elettricamente conduttivo. In questo modo, si possono realizzare percorsi di dimensioni variabili fino alla dimensione minima di un millesimo di millimetro.
Questo principio di base consente di creare percorsi conduttivi individualmente. "Ci sono diverse possibilità che possiamo utilizzare a seconda delle esigenze:scrivere percorsi conduttivi utilizzando laser UV è particolarmente adatto per la produzione iniziale di prototipi personalizzati e testare un nuovo design del percorso conduttivo. Tuttavia, per la produzione di massa, questo metodo richiede troppo tempo, " spiega de Oliveira.
I ricercatori stanno attualmente sviluppando un metodo raffinato utilizzando timbri trasparenti. "Questi stampi spingono fuori meccanicamente il composto d'argento; i percorsi conduttivi si verificano solo dove c'è ancora composto d'argento, " disse de Oliveira. Poiché i francobolli sono fatti di una plastica morbida, possono essere disposti su un rotolo. Perché sono trasparenti, i ricercatori dell'INM stanno ora lavorando per incorporare la sorgente UV direttamente nel rullo. "Così, le fasi iniziali per un processo roll-to-roll sarebbero già state prese, ", ha affermato de Oliveira. Sarebbe quindi possibile fabbricare su larga scala strutture di percorso conduttivo di varie dimensioni su lamine.