1 jul. 2011
2 minuten
De pen heeft het zwaard al lang verslagen – nu is het de beurt aan de soldeerbout en bedrading. Technici van de University of Illinois ontwikkelden een balpen met zilverinkt waarmee elektrische circuits kunnen worden geschreven op papier, hout en andere oppervlakken.
De pen is gemaakt door een team onderzoekers, onder leiding van Jennifer Lewis, hoogleraar materiaaltechnologie en engineering, en Jennifer Bernhard, hoogleraar ‘electrical and computer engineering’; het werk is beschreven in het tijdschrift Advanced Materials.
"Printen met een pen maakt het mogelijk om elektronische circuits à la minute te construeren", zegt Lewis. "Dit is een belangrijke stap naar ‘desktop-productie’ met zeer goedkope, overal beschikbare printtools."
De pen ziet er uit als een normale zilverkleurige balpen, maar de inkt is een oplossing van echt zilver. Na het schrijven droogt de vloeistof in de inkt op en blijven geleidende zilveren paden over als op papier gemonteerde bedrading. De inkt behoudt zijn geleiding ook na veelvuldig buigen en vouwen van het papier, zodat er flexibele en betrouwbare circuits mee kunnen worden gemaakt.
Er zijn al eerder metallische inkten gebruikt voor het vervaardigen van elektronicacircuits; deze werden opgebracht met inkjetprinters. De pen biedt echter vrijheid en flexibiliteit doordat de inkt direct, goedkoop en zonder programmeren op het papier kan worden geschreven, of op andere ruwe oppervlakken.
Lewis: "Het grote voordeel van de pen is dat de kostbare printers en printkoppen die nodig zijn bij inkjetprinten of andere printprocedés nu kunnen worden vervangen door een goedkoop stukje handgereedschap".
De mogelijkheid om uit de vrije hand geleidende paden te vervaardigen is interessant voor toepassing in de kunst, voor wegwerpelektronica en voor gevouwen, driedimensionale producten. Zo gebruikten de onderzoekers de zilverpen om een kopie te schetsen van de tekening ‘Sae-Han-Do’ van Jung Hee Kim, waarop een huis staat afgebeeld met bomen en Chinese tekst. De inkt dient als bedrading voor een led die is aangebracht op het dak van het huis en die wordt gevoed door een 5-V-batterij aan de rand van het schilderij. Ook demonstreerden de onderzoekers een flexibel leddisplay op papier, geleidende tekst en driedimensionale RF-antennes.
Het team wil nu het palet aan beschikbare inkten gaan uitbreiden om te kunnen schrijven met andere geleidende materialen.
Het artikel "Pen-on-Paper Flexible Electronics," is online beschikbaar op http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201101328/full.
