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Jul 29, 2023

Tintenstrahl

Als Kind waren temporäre Tattoos vielleicht nur eine Möglichkeit, seine Liebe zu Bugs zu zeigen

Als Kind waren temporäre Tattoos vielleicht nur eine Möglichkeit, unsere Liebe zu Bugs Bunny zu zeigen, aber schon bald könnten wir sie als auffällige Touchpads tragen oder um den Blutzucker- oder Alkoholspiegel zu messen. Ein Forscherteam der Waseda-Universität in Japan hat eine einfache neue Methode zur Herstellung dieser elektronischen Tätowierungen entwickelt, bei der die leitenden „Verkabelungen“ mit einem einfachen Tintenstrahldrucker gedruckt und Komponenten ohne Lötmittel verbunden werden.

Die elektronischen Tattoos des Teams bestehen aus ultradünnen Schichten einer flexiblen Elastomerfolie mit einer Dicke von nur 750 Nanometern. Um die Verkabelung zu bilden, wurden leitfähige Silberleitungen per Tintenstrahl auf eines dieser Nanoblätter gedruckt, auf die gleiche Weise, wie in der Vergangenheit Schaltkreise auf Folie, Stoff oder Papier gedruckt wurden. Komponenten wie Chip-Widerstände und LEDs können dann bei Bedarf entlang der Drähte platziert werden, bevor eine zweite Schicht der Folie darüber gelegt wird und die Schaltkreise dazwischen liegen.

Da die beiden Schichten der neuen Folie selbstklebend sind, haften sie nicht nur aneinander, sondern auch an der Haut, auf die sie gelegt werden, ohne dass Klebebänder, Klebstoffe, chemische Bindungen oder, wie im Fall von, erforderlich sind elektronische Bauteile, Löten. Da kein Lot vorhanden ist, kann sich der Film problemlos über die Haut erstrecken, ohne die Schaltkreise zu unterbrechen, und die Forscher berichten, dass ihre Nanoblätter 50-mal flexibler sind als ähnliche Materialien.

Da die Schaltkreise auf einem Heim-Tintenstrahldrucker gedruckt werden können und der gesamte Vorgang bei Raumtemperatur durchgeführt werden kann, ohne dass ein steriler „Reinraum“ erforderlich ist, sind die Geräte einfach und kostengünstig herzustellen. Die Forscher testeten ihr System an einem Stück künstlicher Haut und es konnte einige Tage lang funktionieren – obwohl es möglicherweise nicht so lange hält, wenn es von einer Person getragen wird, die ihren normalen Alltag verbringt.

Die potenziellen Anwendungen der elektronischen Tätowiertechnologie sind ziemlich vielfältig, und wir haben bereits gesehen, wie sie zur Überwachung von Muskelbewegungen, zur Verfolgung von Vitalfunktionen während des Trainings, zur Gewinnung von Schweiß zur Energiegewinnung oder als drahtloser 5G-Hotspot eingesetzt werden. Das Ziel und der nächste Schritt für die Forscher ist es, die Herstellung solcher Geräte einfacher zu machen.

Die Studie wurde im Journal of Materials Chemistry C veröffentlicht.

Quelle: Waseda-Universität