Matryca 3D open-source redukuje koszty o 17 000 %

Matryca 3D open-source redukuje koszty o 17 000 %

Zespół naukowców z Michigan Technological University opracowal trójwymiarowy system do druku cienkowarstwowych półprzewodników. Zastosowanie druku 3D zamiast metod komercyjnych mogłoby przynieść znaczne oszczędności.

Taśma szczelinowa jest stosowana do osadzania różnych ciekłych chemikaliów na podłożach szklanych, stalowych, także ze stali nierdzewnej lub tworzyw sztucznych. Stosuje się ją m.in. w słonecznych ogniwach fotowoltaicznych i płaskich wyświetlaczach panelowych (LCD, OLED i elastycznych).
Jest to przydatna technologia, ale sama matryca może być zbyt kosztowna. Oznacza to, że naukowcy i producenci często nie są w stanie z niej skorzystać. Aby rozwiązać ten problem, Adam M. Pringle i Joshua M. Pearce użyli drukarki 3D do wyprodukowania matrycy, której koszt wyniósł około 25 centów. Matryca ta jest, zdaniem naukowców, około 17 000 procent tańsza niż wersja komercyjna, co sprawia, że ich badania nabierają znaczenia w dziedzinie powielania szczelinowego.
Ma ona jednak także inne zalety niż tylko ekonomiczne: dzięki dodatkowej pompie strzykawkowej 3D zwykła drukarka trójwymiarowa może zostać przekształcona w system matryc szczelinowych. Oznacza to, że bardzo niewiele elementów wyposażenia musi być pozyskanych w celu stworzenia o wiele tańszego systemu. Oprócz tego krócej czeka się na dostawę, wydajność jest wyższa, a system można nawet skalować do systemu nakładania z rolki na rolę.

W czasie procesu naukowcy musieli przejść kilka trudnych etapów, w tym m.in. dobór materiałów i odpowiedniej drukarki. W odniesieniu do pierwszego z nich naukowcy wiedzieli, że nie będą w stanie użyć stali nierdzewnej z drukarką FDM 3D, więc zamiast tego użyli polimeru. Przetestowano kilka materiałów, w tym PLA, ABS i HIPS, a ostatecznym wyborem była PETG. Zastosowaną drukarką była wersją Athena repliki Prusa Mendel i1 RepRap.

Badania mogą teraz zostać wykorzystane przez innych naukowców, ponieważ model parametryczny matrycy szczelinowej jest open-source, co pozwala na zmianę podstawowych geometrii i dostosowanie do danego eksperymentu. Naukowcy sądzą, że proces ten przyda się osobom zajmującym się badaniem cienkich filmów, a także w sektorze komercyjnym.

(KB)