L'Université Simon Fraser et des chercheurs suisses développent une Solution imprimable en 3D pour la production de capteurs Internet des objets (IoT) sans fil pouvant être utilisés et éliminés sans contaminer l'environnement. Leurs recherches ont été publiées en couverture du numéro de février de la revue Matériaux électroniques avancés .

Le professeur de la SFU, Woo Soo Kim, dirige la découverte de l'équipe de recherche impliquant l'utilisation d'un matériau cellulosique dérivé du bois pour remplacer les plastiques et les matériaux polymères actuellement utilisés en électronique.

En outre, L'impression 3D peut donner la flexibilité d'ajouter ou d'intégrer des fonctions sur des formes ou des textiles 3D, créer une plus grande fonctionnalité.

"Nos capteurs en cellulose imprimés en 3D respectueux de l'environnement peuvent transmettre sans fil des données au cours de leur vie, et peut ensuite être éliminé sans souci de contamination de l'environnement, " dit Kim, professeur à l'École d'ingénierie des systèmes mécatroniques du campus SFU de Surrey. La recherche est menée à PowerTech Labs à Surrey, qui abrite plusieurs imprimantes 3D de pointe utilisées par les chercheurs.

"Ce développement contribuera à faire progresser l'électronique verte. Par exemple, les déchets des circuits imprimés sont une source dangereuse de contamination pour l'environnement. Si nous sommes capables de changer les plastiques des PCB en matériaux composites cellulosiques, le recyclage des composants métalliques sur la carte pourrait être collecté beaucoup plus facilement."

Le programme de recherche de Kim s'étend sur deux projets collaboratifs internationaux, y compris le dernier mettant l'accent sur les capteurs chimiques écologiques à base de matériau cellulosique avec des collaborateurs des Laboratoires fédéraux suisses pour la science des matériaux.

Il collabore également avec une équipe de chercheurs sud-coréens du département d'ingénierie robotique du Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST), et PROTEM Co Inc, une entreprise technologique, pour le développement d'encres conductrices imprimables.

Dans ce deuxième projet, les chercheurs ont développé une nouvelle percée dans la technologie de processus de gaufrage, celui qui peut imprimer librement des motifs de circuits fins sur un substrat polymère flexible, un composant nécessaire des produits électroniques.

La technologie de gaufrage est appliquée pour l'impression en masse de motifs précis à un faible coût unitaire. Cependant, Kim dit qu'il ne peut imprimer que des motifs de circuit imprimés au préalable sur le tampon du motif, et l'ensemble, le timbre coûteux doit être changé pour mettre des motifs différents.

L'équipe a réussi à développer un système de contrôle de localisation précis qui peut imprimer des motifs directement, résultant en une nouvelle technologie de processus. Cela aura des implications étendues pour l'utilisation dans les processus de semi-conducteurs, dispositifs portables et l'industrie de l'affichage.

Plus tôt cette année, Kim a été sélectionnée comme Brain Pool Fellow par la National Research Foundation (NRF) de Corée. Expert en électronique imprimée en 3D qui dirige le laboratoire de fabrication additive de SFU, Kim a passé six mois à collaborer avec des chercheurs de l'Université nationale de Séoul pour faire progresser la fabrication de transistors à couche mince à l'aide de la technologie d'impression 3D.