Sciencemag.cz
Doporučujeme
Tisk z kapalných kovů obvykle vyžaduje překročit teplotu jejich tání, což zase omezuje paletu materiálů, na které lze kovy nanášet. Nyní se ale podařilo jednoduše nanášet součástky z kapalných kovů (například elektroniku, ale zdaleka nejen ji) i na takové materiály, jako je želatina, stavební hmoty, papír nebo dokonce květiny či jiná živá hmota.
S příslušnou technikou přišel tým, v jehož čele stál Martin Thuo z Iowa State University. Jejím základem je podchlazený kov, který je uzavřen ve speciálních skořápkách. Po jejich rozbití pak kov teprve ztuhne. Experiment byly provedeny s částicemi slitiny bismutu, india a cínu (tzv. Fieldův kov, který má už sám o sobě nízkou teplotu tání, asi 62 ºC) o velikosti kolem 10 mikrometrů. Skořápky lze rozbít buď mechanicky, nebo rozpustit chemicky. Kov pak ještě nějakou chvíli teče a mezi tím z něj stačíme vytvořit vodivé součástky nebo třeba sváry.
Možným využitím techniky jsou senzory kontrolující stav stavby, senzory na ohebných materiálech, ale dokonce i senzory monitorující růst rostlin. Tisk na želatině a dalších biologických materiálech lze využít i jako technologii pro implantáty. Tisknout má takto jít na led stejně jako na materiály zcela hydrofóbní. Lze si představit, že takto se člověku natisknou elektrody třeba při operaci (nejen samotné senzory, ale i třeba jako neurowarové rozhraní do mozku). Ne že by z kovu šlo takto vytvořit něco jiného než pomocí jiných technik, ale díky nízké teplotě nedojde k poškození podkladového materiálu.
Andrew Martin et al, Heat‐Free Fabrication of Metallic Interconnects for Flexible/Wearable Devices, Advanced Functional Materials (2019). DOI: 10.1002/adfm.201903687
Zdroj: Iowa State University/Phys.org
Poznámka: Je-li kov podchlazený a nestabilní, nehrozí ale, že v kapsli/skořápce (z oxidu křemičitého) ztuhne už jenom při jejím přenášení nebo jiné manipulaci? Jak obtížné je podchlazenou slitinu připravit? U slitin kovů lze dosahovat poměrně vysokých podchlazení, ovšem zase to vyžaduje speciální techniky („levitace“, aby se tavenina nedotýkala stěn apod.). Viz např. článek z časopisu Pokroky matematiky, fyziky a astronomie (48/2003)
