Une nouvelle technologie qui permet une impression par transfert plus efficace pour les appareils électroniques a été développée par des chercheurs de l'Institut des sciences et technologies de Daegu Gyeongbuk (DGIST) en Corée.

Publié dans la revue Avancées scientifiques, la technique pourrait améliorer la fabrication de dispositifs de précision tels que les biocapteurs et les dispositifs portables.

"Notre équipe de recherche est la première à développer une technologie d'impression par transfert à sec instantanée qui peut être utilisée à petite et à grande échelle sans avoir besoin d'équipement coûteux, " explique Seungkyoung Heo, l'un des principaux auteurs de l'étude DGIST.

L'impression par transfert prend des éléments fonctionnels d'un matériau et les applique à un autre matériau. Le procédé peut produire des dispositifs électroniques flexibles et extensibles utilisés dans une grande variété d'applications, tels que les systèmes de communication sans fil, moniteurs de santé portables et écrans électroniques flexibles.

La technique de fabrication la plus courante, appelée impression par transfert humide, présente un certain nombre d'inconvénients qui limitent son utilisation. Il s'agit notamment d'une précision limitée, les longs temps de traitement et le déplacement ou la déformation de l'appareil causés par le mouvement du fluide pendant le processus d'impression. Dans les années récentes, des méthodes alternatives d'impression par transfert à sec ont été développées, mais ils nécessitent des conditions particulières ou des équipements coûteux tels que des lasers, ils n'ont donc pas été largement utilisés.

La technique d'impression innovante développée par les chercheurs de la DGIST est la méthode de transfert à sec la plus polyvalente et évolutive produite à ce jour. Surtout, la technique peut être utilisée par des installations de recherche à petite échelle sans accès aux équipements conventionnels d'impression par transfert à sec.

La nouvelle technique d'impression utilise le fait que différents matériaux se dilatent à des vitesses différentes lorsqu'ils sont chauffés. En posant le dispositif à imprimer sur la surface sur laquelle il sera fixé puis en augmentant la température, le procédé provoque une contrainte thermique qui crée des fissures entre les couches. Cela permet aux couches d'être séparées avec succès après l'impression, assurant une libération fiable et instantanée de l'appareil.

Dans cette étude, les chercheurs ont démontré la grande polyvalence de cette technique en réalisant un capteur d'électrocardiogramme, un capteur de gaz, une sonde optogénétique, et une antenne de transmission de puissance sans fil.

L'analyse en laboratoire a confirmé que la nouvelle technique d'impression est plus précise et plus rapide que les méthodes conventionnelles d'impression par transfert humide. La nouvelle méthode d'impression par transfert à sec ne prend que quelques secondes et conserve la forme et la structure d'origine de l'appareil après le processus de libération, contrairement à l'impression par transfert humide qui est plus lente et peut provoquer des plis. La technique d'impression à sec peut également être étendue pour s'adapter à de nombreuses tailles et formes de motifs, et il peut être intégré à d'autres outils d'impression largement utilisés tels que le ruban antiadhésif thermique.

Il a également l'avantage de pouvoir transférer avec précision des appareils aux structures complexes, ce qui pourrait améliorer la productivité dans l'industrie des appareils de précision et les industries de haute technologie.

« Nous prévoyons maintenant d'optimiser davantage la technologie en l'intégrant dans de nombreux biocapteurs, systèmes de transfert d'énergie sans fil, et dispositifs étirables à l'étude dans notre laboratoire, " dit Jeongdae Ha, autre auteur principal de l'étude de la DGIST.