Impression d’électronique portable flexible pour les applications d’appareils intelligents


Impression d'électronique portable flexible pour les applications d'appareils intelligents

Le supercondensateur flexible imprimé avec des motifs personnalisés. Crédit : Groupe de Wei Wu

La demande d’électronique portable flexible a augmenté avec la croissance spectaculaire des appareils qui utilisent des capteurs intégrés, des logiciels et d’autres technologies pour échanger des données avec d’autres appareils sur Internet. chercheurs se sont donc concentrés sur la recherche de dispositifs de stockage d’énergie flexibles tels que les supercondensateurs flexibles (FSC) qui sont légers, sûrs et faciles à intégrer avec d’autres dispositifs. Les FSC ont une densité de puissance élevée et des taux de charge et de décharge rapides.

L’impression électronique – la fabrication de dispositifs et de systèmes électroniques utilisant des techniques d’impression conventionnelles – s’est avérée être une stratégie économique, simple et évolutive pour produire des FSC. Les techniques traditionnelles de microfabrication peuvent être coûteuses et complexes.

dans le Examens de appliquée, des chercheurs de l’Université de Wuhan et de l’Université du Hunan donnent un aperçu des FSC imprimés en termes de leur capacité à formuler des encres fonctionnelles, à concevoir des électrodes imprimables et à intégrer des fonctions avec d’autres appareils électroniques.

Les FSC imprimés sont généralement fabriqués en imprimant les encres fonctionnelles sur des matériaux d’électrode organiques et inorganiques traditionnels sur des substrats flexibles. En raison de la structure en film mince, ces dispositifs imprimés peuvent être pliés, étirés et tordus à un certain rayon sans perte de fonction électrochimique.

De plus, les composants collecteurs de courant rigides du supercondensateur peuvent également être remplacés par les pièces imprimées flexibles. Diverses techniques d’impression telles que la sérigraphie, l’impression à jet d’encre et l’impression 3D se sont établies pour la production des FSC imprimés.

« Le développement de dispositifs de stockage d’énergie électrochimique miniaturisés, flexibles et planaires hautes performances est une nécessité urgente pour promouvoir le développement rapide des appareils électroniques portables dans la vie quotidienne », a déclaré l’auteur Wu Wei. « Nous pouvons imaginer qu’à l’avenir nous pourrons utiliser toutes les imprimantes de notre vie et imprimer un supercondensateur à tout moment pour recharger un téléphone portable ou un bracelet intelligent. »

Les chercheurs ont découvert que deux principes devaient être suivis pour les formulations d’encre imprimables. Premièrement, dans la sélection des composants d’encre, il est essentiel d’utiliser des additifs moins efficaces, des liants plus conducteurs et d’excellents matériaux d’électrode dispersifs. Deuxièmement, l’encre doit avoir une viscosité appropriée et de bonnes propriétés rhéologiques afin d’obtenir d’excellentes impressions.

Les matériaux fonctionnels imprimables comme le graphène et les matériaux pseudocapacitifs sont de bons composants de base des supercondensateurs imprimés.

Parce que l’électronique imprimée a l’avantage de la flexibilité et du faible coût, elle peut être utilisée pour fabriquer des cellules solaires, des écrans OLED flexibles, des transistors, des étiquettes RFID et d’autres appareils intelligents intégrés. Cela ouvre la possibilité de nombreuses autres , notamment les textiles intelligents, les emballages intelligents et les étiquettes intelligentes.


Les résidus de stabilisants dans les encres inhibent la conductivité dans l’électronique imprimée en 3D


Plus d’information:
Jing Liang et al., Supercondensateur flexible imprimé : formulation d’encre, matériaux d’électrode imprimables et applications, Examens de physique appliquée (2021). DOI : 10.1063 / 5.0048446

Fourni par l’Institut américain de physique

Citation: Printing Flexible Wearable Electronics for Smart Device Applications (2021, 10 juin), consulté le 10 juin 2021 sur https://phys.org/news/2021-06-flexible-wearable-electronics-smart-device.html

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