Apparaten printen waarin de elektronica al is ingebed

Aan het MIT is een methode ontwikkeld om met standaard 3D-printers apparaten te produceren waarin de elektronica al is ingebed. De onderzoekers gebruiken filamenten met ingebedde circuits om complexe vormen af te drukken, die vervolgens oplichten, hun omgeving voelen, energie opslaan of andere acties uitvoeren.

Het filament heeft een complexe interne structuur die bestaat uit verschillende materialen die in een precieze configuratie zijn gerangschikt, aan de buitenkant bekleed met polymeer.

Het mondstuk in de printer werkt op een lagere temperatuur dan gebruikelijk en trekt het filament er sneller door, zodat alleen de buitenste laag gedeeltelijk gesmolten wordt. Het binnenwerk blijft koel en stevig, de ingebouwde elektronische functies onaangetast. Het oppervlak wordt net voldoende gesmolten om stevig te hechten aan de aangrenzende filamenten.

Het filament bevat metaaldraden die dienen als geleiders, halfgeleiders die kunnen worden gebruikt om actieve functies te regelen en polymeerisolatoren om te voorkomen dat draden met elkaar in contact komen.

Ter demonstratie printe het team de vleugel van een modelvliegtuig, waarbij filamenten werden gebruikt die zowel lichtgevende als lichtdetecterende elektronica bevatten. Deze componenten kunnen mogelijk de vorming van microscopische scheuren onthullen terwijl die zich ontwikkelen. De filamenten in de vleugel bevatten 8 verschillende materialen. Volgens student Gabriel Loke hadden er echter nog meer bij gekund.