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» 2020年02月05日 08時40分 公開

Innovative Tech:家庭用プリンタ1台で電子回路を印刷 独ザールラント大学など「Soft Inkjet Circuits」開発

普通の家庭用インクジェットプリンタをカスタマイズして電子回路を作成できる。そんな技術が開発された。

[山下裕毅,ITmedia]

Innovative Tech:

このコーナーでは、テクノロジーの最新研究を紹介するWebメディア「Seamless」を主宰する山下裕毅氏が執筆。新規性の高い科学論文を山下氏がピックアップし、解説する。

 独ザールラント大学 、メキシコINM、仏Potioc、仏Inriaによる研究チームが開発し2019年10月に発表した「Soft Inkjet Circuits」は、市販されている1台の家庭用インクジェットプリンタで電子回路を印刷する手法だ。

photo Soft Inkjet Circuitsを用いてプリンタで印刷した電子回路

 インクジェットプリンタの空インクカートリッジには、特殊なインク「導電性銀ナノ粒子インク」と「導電性ポリマーインク」「絶縁インク」 をそれぞれに注入。これらを通常通りプリンタ内部にセットし印刷することで、2Dグラフィックツールで設計した電子回路を作成できる。

photo 各カートリッジに特殊インクを注入し、プリンタにセットする

 カスタマイズしたインクジェットプリンタは、ゴムのように柔らかい可塑性ポリウレタン(TPU)、極薄のタトゥーペーパー、温度変化で液体個体と変化する熱可塑性樹脂など、さまざまな素材に電子回路を印刷できる。実験では、最大50%の伸縮、最小1マイクロメートルの薄型、最小100マイクロメートルの解像度の電子回路が作成できることを実証した。

photo さまざまな素材に電子回路を印刷できる。(a)伸縮性の高いTPU素材、(b)サブミクロンの薄いタトゥーペーパー、(c)転写用ポリマーフィルム、(d)再成形可能な 熱可塑性樹脂使用フィルム

 印刷した電子回路に、適した加工と必要な電子部品、電源を組み合わせれば、インタラクティブなウェアラブルデバイスの出来上がりだ。

photo (a)テキスタイル転写ポリマーへ色と導電性の印刷、(b)Tシャツへの熱転写、(c)導電糸を使用した電子部品の接続、(d)2つのLEDの照明
photo (a)TPU基板への印刷、(b)トースターで焼結、(c)電子部品と接続、(d)変形させると伸縮し入力できる(a)タトゥーペーパーへの印刷、(b-c)皮膚への転写、(d)電子部品を接続すると、電子スキンタトゥーの完成
photo (a)シュリンクフィルムへの印刷、(b)ヒートガンによる再成形、(c)LEDのはんだ付け、(d-e)電子ブレスレットが完成

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