Des chercheurs du Collège d'ingénierie de l'Université Carnegie Mellon utilisent une imprimante standard pour développer des très flexible, circuits ressemblant à des tatouages ​​destinés à l'informatique portable.

Le processus à faible coût ajoute des traces d'un conducteur électrique, alliage de métal liquide au papier de tatouage qui adhère à la peau humaine. Ces tatouages ​​ultrafins peuvent être appliqués facilement avec de l'eau, de la même manière qu'on appliquerait un tatouage décoratif d'enfant avec une éponge humide.

D'autres appareils électroniques de type tatouage nécessitent des techniques de fabrication complexes à l'intérieur d'une salle blanche ou n'ont pas les performances matérielles requises pour la fonctionnalité de circuit numérique extensible sur la peau.

Carmel Majidi, professeur agrégé de génie mécanique, n'est pas étranger à surmonter les obstacles dans le domaine de l'électronique douce, un domaine dans lequel il est pionnier. Dans les années récentes, il a créé des transistors à métal liquide, circuits invisibles, circuits d'auto-guérison, et du caoutchouc thermoconducteur (appelé « Thubber »). Lui et les membres de son équipe du Soft Machines Lab ont retroussé leurs manches pour s'attaquer aux tatouages ​​​​flexibles.

Ils ont réussi.

"Notre technique est simple, dit Majidi. "Nous utilisons une imprimante jet d'encre de bureau pour imprimer des traces de nanoparticules d'argent sur du papier de tatouage temporaire. Nous enduisons ensuite les particules d'une fine couche d'alliage gallium indium qui augmente la conductivité électrique et permet au circuit imprimé d'être plus robuste mécaniquement. Les tatouages ​​sont très mince, très extensible, et peu coûteux à produire.

En plus du traitement à faible coût, ces tatouages ​​offrent d'autres avantages. Parce qu'ils ont des propriétés mécaniques similaires aux tissus légers, ils restent fonctionnels en flexion, pliant, torsion, et des contraintes jusqu'à environ 30% (ce qui est l'extensibilité typique de la peau humaine). Ils peuvent se conformer et adhérer à des surfaces 3D très incurvées, comme un modèle de cerveau humain ou un citron.

Applications pour ultra-mince, les tatouages ​​conformes incluent la biosurveillance épidermique, robotique douce, écrans flexibles, et électronique imprimée transférable en 3D.

La recherche a été réalisée en collaboration entre le Soft Machines Lab de Carnegie Mellon et l'Institut des systèmes et de la robotique de l'Université de Coimbra au Portugal.

Les résultats ont été publiés dans le journal, "Frittage à température ambiante assisté par EGaIn de nanoparticules d'argent pour étirable, Impression jet d'encre, Électronique à couche mince, " dans Matériaux avancés .