Timothy J. Singler, professeur et directeur diplômé de génie mécanique à la Watson School of Engineering and Applied Sciences et étudiant diplômé Liang Liu, photographié dans son laboratoire du bâtiment d'ingénierie et des sciences du Complexe des technologies innovatrices. Crédit :Jonathan Cohen
Les chercheurs de l'Université de Binghamton se concentrent sur l'électronique imprimée :utiliser la technologie à jet d'encre pour imprimer des nanomatériaux électroniques sur des substrats flexibles. Par rapport aux méthodes traditionnelles utilisées dans la fabrication de la microélectronique, la nouvelle technologie préserve les matériaux et est plus respectueuse de l'environnement.
Pensez à l'impression à jet d'encre et vous imaginerez probablement une vieille imprimante dans un bureau. Ce n'est pas le cas si vous êtes Timothy Singler, directeur des études supérieures et professeur de génie mécanique à l'Université de Binghamton. Dans le Noyau des Sciences du Transport du Complexe des Technologies Innovantes, Singler collabore avec Paul Chiarot et Frank Yong, professeurs assistants en génie mécanique, étudier l'impression jet d'encre de matériaux fonctionnels.
Les matériaux fonctionnels sont catégorisés en fonction des actions qu'ils peuvent effectuer plutôt qu'en fonction de leurs origines. Les matériaux traités en solution peuvent avoir des optique, chimique, magnétique, thermique ou autres fonctionnalités. Par exemple, l'argent est fortement conducteur de l'électricité et peut être formulé en encre à nanoparticules. Cependant, Singler explique que l'impression avec des nanomatériaux traités en solution au lieu des encres traditionnelles est nettement plus complexe.
« Il faut vraiment étudier comment les nanomatériaux se déposent sur un substrat, quelles structures ils forment, comment vous pouvez les contrôler, car vous dispersez les nanomatériaux dans un liquide pour pouvoir les imprimer, et que le liquide se volatilise, ne laissant que le matériau sur le substrat. Mais le processus d'évaporation et la capillarité provoquent des flux très complexes qui transportent le matériau que vous essayez de déposer de manière non intuitive, ", dit Singler. "Ces flux doivent être contrôlés pour obtenir une structure fonctionnelle optimale à la fin."