3D-printere kan snart være i stand til at oprette elektroniske kredsløb

3D-printere er nu i stand til at skabe mere forskellige strukturer end nogensinde før. Vi har allerede fundet 3D-trykt menneskeligt væv Hvordan 3D-udskrivning Mennesker kan være muligt en dag Hvordan 3D-udskrivning Mennesker kan være muligt en dag Hvordan fungerer bioaftryk? Hvad kan udskrives? Og vil nogensinde være i stand til at udskrive et fuldt menneske? , 3D-trykt mad Vil 3D-trykt mad fjerne mennesker fra køkkenet? Vil 3D-trykt mad fjerne mennesker fra køkkenet? Du ved sandsynligvis, at 3d-printere er blevet brugt til at skabe alt fra mekaniske gear til protetiske lemmer og levende menneskeligt væv. Men vidste du, at de også bruges til at udskrive mad? og endda bygninger.

Huse, skure og endda slotte er blevet bygget ved hjælp af 3D-trykt murværk. 3D-printere, der er i stand til at udskrive metal, begynder også at blive almindelige.

Det er bestemt eksplosiv vækst - men der er nogle typer fabrikationer, der har undgået 3D-printere indtil videre. Et bemærkelsesværdigt område er udskrivning af integrerede kredsløb.

Nuværende teknologi

Trykt elektronik findes allerede, men som med mange futuristiske teknologier i deres moderne former 3D-udskrivning - Sci-Fi myte eller virkelighed? 3D-udskrivning - Sci-Fi-myte eller virkelighed? En grundpille i sci-fi, siden genren begyndte, ideen om at være i stand til at skabe dine egne objekter derhjemme er forståelig nok ganske fascinerende. Hvem har ikke drømt om at have deres egen replikator, der laver cookies…, omkostningerne kan være iøjnefaldende. De har også ofte brug for deres egne tryksager.

Tidligere forsøg på 3D-trykt elektronik, såsom Carbomorph, anvendte den rigtige teknologi, men opnåede stadig ikke de nødvendige ledningsniveauer for en PCB, hvilket gjorde forsøg på at gøre komplekse elektroniske kredsløb ubrugelige. Dog viste det sig, at lavenergiindsats som en spil-controller var vellykket.

Men dette er et skiftende marked med øget efterspørgsel. Flere virksomheder, investorer og universitetsforskningslaboratorier mødes og noterer sig det økonomiske potentiale ved 3D-trykt elektronik. På grund af dette er der gjort store fremskridt.

funktionalisere

I 2012 planlagde Michael Toutonghi og hans søn at bygge en elektromagnetisk raket til et videnskabsmesseprojekt, hvor de primært brugte 3D-trykmaterialer. Hvad er 3D-udskrivning, og hvordan fungerer det nøjagtigt? Hvad er 3D-udskrivning, og hvordan fungerer det nøjagtigt? Forestil dig, om du kunne udskrive tredimensionelle genstande lige fra en printer i dit hjem. Da jeg var barn i folkeskolen, troede jeg, det ville være fantastisk, hvis jeg kunne udskrive pizzaer…. Imidlertid indså de hurtigt, at den elektronik, der var nødvendig for, at deres raket kunne fungere i øjeblikket, lå uden for det tilgængelige 3D-printerspektrum. Da de følte, at dette var uacceptabelt, gjorde de, hvad enhver selv respekterende ingeniør ville gøre, og kom med en løsning. Resultatet er F-Electric, et meget ledende materiale, der kan føres ind i printere, der er designet til at tage standard PLA-plastmateriale Sikkerhed først - Vælg det rigtige glødetråd til din 3D-printersikkerhed først - Vælg det rigtige glødetråd til din 3D-printer, der udskriver elektrisk ledende kredsløb.

Deres selvudviklede, hjemmedesignede produkt kan producere filament med en modstand, der måler under 1 ohm / cm. Konduktiviteten for andre 3D-trykfilamenter er i øjeblikket tilgængelig skala mellem 1.000-10.000 ohm / cm. En alt i én printerløsning, finansieret gennem en vellykket Kickstarter-kampagne, vil sætte dig tilbage mindst $ 1.500 for at træde på spillefeltet.

Til sammenligning har Toutonghi skabt et ledende glødetråd, der i øjeblikket kan sælges for $ 70 pr. Halvt kilo og kan fodres i billige 3D-printere til en pris. Selv prisen på glødetråden skulle falde hurtigt, når masseproduktionen begynder. Toutonghis funktionaliserende F-Electric-selskab lancerede en Kickstarter-kampagne, der søgte efter $ 100.000 i finansiering, hvilket gav lave støttepersoner en chance for at købe nogle 3D-trykte knickknacks, herunder en 3D-trykt LED-nøglering, en 3d-trykt magnetisk låsekasse og et 3d-trykt magnetisk leviterende skrivebordslegetøj.

Desværre faldt F-Electric Kickstarter-kampagnen noget under deres $ 100.000-mål og nåede kun $ 30.126 på tværs af 227 bagmænd.

Dette har dog ikke udsat Toutonghi og hans team - og som et resultat af reklame, der er indsamlet gennem deres kampagne, vil F-Electric stadig gå i produktion i den nærmeste fremtid - selvom det ikke er klart i nøjagtigt hvilken form, som et antal potentielle partnerskaber begynder at synliggøre sig. I mellemtiden tilbyder Functionalize stadig deres filament til salg via deres egen side, så alt går ikke tabt.

Nanyang Technological University

Funktionalisering er ikke det eneste spil i byen.

NTU Singapore udskrev med succes et komplekst elektronisk kredsløb ved hjælp af en almindelig t-shirt-printer - en proces, som selvom det ikke er teknisk 3D-udskrivning, anvender mange af de samme processer og kan kombineres med traditionel 3D-udskrivning for at producere hybridoutput. Kredsløbene kan udskrives direkte på en række dagligdags materialer: plast, aluminiumsfolie og papir har haft succesrige testkørsler.

Lektor Joseph Chang, leder af NTU Singapore Research Group mener, at:

“Det betyder, at vi kan have smartere produkter, f.eks. En karton, der fortæller dig nøjagtigt, når mælken udløber, et bandage, der beder dig, når det er tid til en oprettelse og smarte programrettelser, der kan overvåge livssignaler som din hjerterytme”

NTU-processen adskiller sig fra anden eksisterende elektronisk udskrivning, da kredsløbene er afsluttet uden brug af oxidationsmidler eller toksiske kemikalier, hvilket betyder, at det færdige produkt er 'grønt', skalerbart og kan afsluttes inden for få minutter efter designets færdiggørelse.

Med disse miljøvenlige legitimationsoplysninger i betragtning ser NTU deres innovative elektroniske udskrivningsproces som et vigtigt skridt fremad i biomedicinsk videnskab og vil se på at udvikle en række digitale og analoge trykte kredsløb til medicinske sensorer og processorer i den nærmeste fremtid.

Hvilke gode er 3D-trykte kredsløb?

Du bliver måske overrasket!

Verden er fuld af elektronikentusiaster, der kun kan lide at designe, udforske, innovere og eksperimentere i hele elektronikspektret. Men som ethvert antal af disse entusiaster vil fortælle dig, at ætsning af din egen PCB er en vanskelig, kedelig proces, der har tendens til at miste sin charme efter den første rundtur.

Udviklingen af ​​3D-trykt elektronik gennem let tilgængelige filamentudskiftninger som F-Electric ville reducere adgangsbarrieren for potentielle brugere markant og forhåbentlig tilskynde flere mennesker til at blive involveret og anspore til eksperimenter over hele kloden. 3D-trykt elektronik kan en dag hjælpe med at give brugerne mulighed for at blive mere selvforsynende med hensyn til billige omkostninger til elektroniske varer og muligvis åbne op for en helt ny verden af ​​teknologisk innovation med masser af ressourcer.

Spændt over 3D-printere, der kan fremstille elektronik? Hvad ville du oprette med dem? Fortæl os det i kommentarerne!

Billedkreditter: 3D-printer via Wikimedia Commons, Elza van Swetlen via Flickr, boring via Jeanbaptisteparis, Flickr, Fremhævet billede via Wikimedia Commons