17 במרץ 2023
לאלקטרודות גמישות יש מגוון רחב של יישומים ברובוטיקה רכה ובאלקטרוניקה לבישה. הפרוטוקול הנוכחי מדגים אסטרטגיה חדשה לייצור אלקטרודות נמתחות מאוד ברזולוציה גבוהה באמצעות ערוצים מיקרופלואידים המוגדרים בליתוגרפיה, מה שסולל את הדרך לחיישני לחץ רך עתידיים בעלי ביצועים גבוהים.
המחקר שלנו מתמקד באמת באלקטרוניקה גמישה וניתנת למתיחה ליישומי חישה, תוך ניסיון לפתח חומרים חדשניים וייצור מדויק עבור מערכות אלקטרוניות גמישות. אלקטרודות גמישות ונמתחות הן רכיבים חיוניים במערכות חישה מלאכותיות רכות. למרות ההתקדמות האחרונה באלקטרוניקה גמישה, רוב האלקטרודות מוגבלות על ידי רזולוציית הדפוס או היכולת של הדפסת הזרקת דיו, חומרים סופר-אלסטיים בעלי צמיגות גבוהה.
בפרוטוקול זה, הדגמנו שיטת הדפסה חדשנית מבוססת תעלה מיקרופלואידית עבור אלקטרודות נמתחות. החומר המוליך של האלקטרודה, ריצוף ECPC, ניתן לגרד לתוך המיקרו-ערוץ, ובכך ליצור פולימר מוליך המציג יכולת מתיחה גבוהה כמו מצע PDMS. בהשוואה לפעולות המיוצרות על ידי שיטות ייצור קיימות, כגון הדפסת הזרקת דיו, הדפסת גרוטאות, הדפסת ספריי והדפסת העברה, לאלקטרונים הרכים מבוססי התעלה המיקרופלואידית המוצעים יש את היתרונות של רזולוציית הדפסה גבוהה ויכולת מתיחה גבוהה, עם הקשירה החזקה למצע.
הפרוטוקול המוצג במחקר זה משלב שילוב של חומרים נמתחים ותעלות מיקרופלואידיות, ומאפשר שיטת יישום זולה ומהירה לייצור אלקטרונים ברזולוציה גבוהה הניתנים למתיחה עבור יישומי חישה רובוטיים רכים.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מחקר זה מציג שיטה חדשנית לייצור אלקטרודות בעלות יכולת מתיחה גבוהה באמצעות תעלות מיקרופלואידיקה שהוגדרו באופן ליטוגרפי. גישה זו משפרת את הרזולוציה ואת הביצועים של חיישני לחץ רכים, החיוניים לאלקטרוניקה גמישה.
ייצור של אלקטרודות רכות המבוסס על תעלות מיקרופלואידיות מאפשר יצירת רכיבים ברזולוציה גבוהה, נמתחים ועמידים עבור חיישני לחץ קיבוליים מהדור הבא. יכולת זו נותנת מענה לאתגרים קריטיים בפיתוח אלקטרוניקה גמישה, אמינה, הדירה וניתנת להרחבה עבור מכשור R&D מתקדם בתחום הביופארמה. גישה זו תומכת בביטחון ניבוי ובהמשכיות תפעולית בשרשראות פיתוח של חיישנים תרגומיים.
שיטה זו לייצור אלקטרודות המבוססת על תעלות מיקרופלואידיקה משתלבת ברצף הפעולות החל מגילוי ראשוני, דרך פיתוח בדיקות ועד למחקר תרגומי בזרימות עבודה בביופארמה המאפשרות שימוש בחיישנים.