Une équipe de recherche a utilisé des ions lieurs pour mettre au point une technologie de micro-impression tridimensionnelle applicable aux substances inorganiques et à divers autres matériaux. Les travaux sont publiés dans la revue Nature Communications .
La micro-impression tridimensionnelle est un processus de pointe utilisé dans les communications électroniques, la biotechnologie, les soins de santé et bien d’autres domaines. Elle représente la prochaine génération de fabrication de petits composants et de capteurs, s’alignant sur les tendances récentes de miniaturisation des appareils et de conception légère. Cependant, la micro-impression 3D traditionnelle a été confrontée à des défis pour maintenir les structures, en particulier avec des matériaux inorganiques tels que les métaux, où le contrôle des particules de taille nanométrique s'est avéré difficile.
Pour relever ce défi, l’équipe de recherche a adopté des cations de métaux de transition comme ions de liaison dans leur récente étude. Les ions de liaison réagissent sélectivement sur les surfaces des nanoparticules et favorisent la liaison et les interactions entre les particules, induisant leur solidification rapide.
L’équipe a utilisé la technologie de micro-impression 3D pour déposer des nanoparticules inorganiques dans un bain d’ions de liaison. Les ions de liaison ont provoqué la formation de réseaux interconnectés entre les nanoparticules inorganiques dispersées, permettant aux particules de se solidifier et de maintenir rapidement la structure globale.
De plus, l'équipe a réussi à créer des structures poreuses inorganiques de dimensions inférieures à 10 μm en affinant les interactions entre les particules, en dépassant les limites de la micro-impression conventionnelle et en réalisant une impression de matériaux inorganiques sans avoir besoin d'équipement spécialisé.
Cette recherche met en valeur la polyvalence de leur technologie, démontrant son applicabilité à un large éventail de matériaux inorganiques fonctionnels, notamment les métaux, les semi-conducteurs, les aimants et les oxydes. De manière significative, leur méthode est prometteuse pour remplacer les processus conventionnels longs et coûteux de fabrication de composants pour appareils électroniques, tels que les systèmes microélectromécaniques (MEMS).
Le professeur Jae Sung Son de l'Université des sciences et technologies de Pohang remarque :« Notre recherche introduit une nouvelle voie permettant de créer sans effort des structures tridimensionnelles grâce à une technologie améliorée de traitement des solutions pour la nano-impression. dispositifs basés sur le matériel."
Le Dr Jin Young Kim, de l'Institut coréen des sciences et technologies, déclare :« Nous attendons avec impatience la commercialisation de divers matériaux et composants rendue possible par la qualité améliorée des structures de grande surface et l'augmentation de la vitesse de production apportée par notre technologie de processus. ."
Plus d'informations : Minju Song et al, micro-impression 3D de matériaux poreux inorganiques par solidification induite par liaison chimique de nanocristaux, Nature Communications (2023). DOI :10.1038/s41467-023-44145-7
Informations sur le journal : Communications naturelles
Fourni par l'Université des sciences et technologies de Pohang
