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
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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。
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。
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。
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。
（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
（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
（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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