Une nouvelle approche utilise la lumière au lieu de robots pour assembler des composants électroniques
Les chercheurs ont utilisé des pincettes optoélectroniques pour assembler une ligne de billes de soudure. En éliminant le liquide avec une approche de lyophilisation, les billes assemblées restent fixes une fois le liquide retiré. Crédit :Shuailong Zhang
Une équipe internationale de chercheurs a développé une nouvelle méthode de manipulation basée sur la lumière qui pourrait un jour être utilisée pour produire en masse des composants électroniques pour smartphones, ordinateurs et autres appareils. Un moyen moins coûteux et plus rapide de produire ces composants pourrait rendre moins coûteux la connexion d'objets du quotidien - des vêtements aux appareils électroménagers - à Internet, faire avancer le concept connu sous le nom d'Internet des objets. La technique de micromanipulation pourrait également être utilisée pour créer un remplacement plus sûr et plus rapide pour les batteries des appareils mobiles.
Pièges optiques, qui utilisent la lumière pour tenir et déplacer de petits objets dans un liquide, sont une méthode prometteuse sans contact pour l'assemblage de dispositifs électroniques et optiques. Cependant, lors de l'utilisation de ces pièges pour des applications de fabrication, le liquide doit être éliminé, un processus qui tend à déplacer tout motif ou structure qui a été formé à l'aide d'un piège optique.
Dans la revue The Optical Society (OSA) Optique Express , chercheurs du groupe de recherche en micromanipulation de Steven Neale, Université de Glasgow, Écosse, détailler leur méthode d'utilisation d'une approche de piégeage optique avancée connue sous le nom de pincettes optoélectroniques pour assembler des contacts électriques. Grâce à une méthode innovante de lyophilisation développée par Shuailong Zhang, membre du groupe de recherche de Neale, le liquide a pu être retiré sans déranger les composants assemblés.
"Les forces formées par ces pincettes optoélectroniques ont été comparées à Star-Trek comme des faisceaux tracteurs qui peuvent déplacer des objets à travers un milieu sans que rien ne les touche, " a déclaré Neale. "Cela évoque des images de chaînes de montage sans bras robotiques. Au lieu, des composants discrets s'assemblent presque comme par magie car ils sont guidés par les motifs de la lumière."
Les chercheurs ont démontré la technique en assemblant un motif de minuscules billes de soudure avec un piège optoélectronique, enlever le liquide, puis chauffer le motif pour fusionner les perles ensemble, former des connexions électriques. Ils ont utilisé les perles de soudure pour démontrer qu'à l'avenir, ces microparticules pourraient être assemblées et fusionnées pour créer des connexions électriques.
"Les pinces optoélectroniques sont économiques et permettent une micromanipulation parallèle des particules, " dit Zhang, qui est maintenant à l'Université de Toronto au Canada. "En principe, nous pouvons déplacer 10, 000 perles en même temps. La combinaison de cela avec notre approche de lyophilisation crée une plate-forme très peu coûteuse qui convient à une utilisation dans la production de masse. »
