Разработан способ 3D-печати ультратонких пленок с выраженным пьезоэффектом

Такие пленки можно использовать для гибких электронных устройств и высокоточных биосенсоров. Ученые много лет работают над ультратонкими пьезоэлектрическими пленками – они применяются для сбора энергии, в чувствительных датчиках давления в сенсорных экранах и других компонентах гибкой электроники. Пленки могут также использоваться в качестве крошечных биосенсоров, которые достаточно чувствительны, чтобы обнаружить присутствие молекул, которые являются биомаркерами для определенных заболеваний и состояний.

В своей работе, недавно опубликованной в журнале "Прикладные материалы и интерфейсы", команда из Массачусетского технологического института описала способ 3D-печати керамических преобразователей толщиной около 100 нанометров. Для этого применяется технология аддитивного производства, позволяющая изготовить предметы слой за слоем при комнатной температуре. Пленки можно напечатать на гибкой подложке без ущерба механическим свойствам, частота резонирования составляет около 5 ГГц – этого достаточно для высокоточных биосенсоров.

Для печати исследователи адаптировали технологию аддитивного производства, называемую ближнепольным электрогидродинамическим осаждением (NFEHD). Печать производилась наночастицами оксида цинка, смешанными с инертными растворителями, которые после сушки превращаются в пьезоэлектрический материал.