Algemeen

Gedrukte elektronica voor de biobak

Gedrukte elektronica voor de biobak
Bio-afval in plaats van elektronisch afval: voor biologisch gemakkelijk recyclertbare componenten ontwikkelt de groep Biolicht recycleerbare printmaterialen en inktsoorten (foto: KIT).

Per jaar komt in Duitsland ongeveer twee miljoen ton elektronisch afval vrij. Gedrukte elektronica zal de wegwerptrend alleen maar versterken, doordat de productiekosten dalen en zich wegwerpproducten als interactieve verpakkingen of intelligente pleisters als nieuwe markten aandienen. Onderzoekers aan het Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ontwikkelen daarom gedrukte elektronica van composteerbare natuurlijke materialen én processen voor industriële productie.

De wetenschappers van de groep Biolicht, die is ondergebracht in het InnovationLab in Heidelberg, werken met biologisch gemakkelijk afbreekbare materialen zoals halfgeleiders en kleurstoffen die worden gewonnen uit plantenextracten of isolatoren uit gelatine. Deze zijn niet zo duurzaam als anorganische alternatieven, maar de levensduur van de wegwerpelektronica overleven ze gemakkelijk. Bovendien zal de eindgebruiker de elektronica, als deze versleten is, bij het bio-afval of op de composthoop kunnen gooien, waar deze net zo gemakkelijk verrot als een bananenschil.

Gedrukte elektronica

Voor gangbare gedrukte elektronica zoals de organische lichtdioden (OLED’s) geldt dit tot nu toe niet. Met ‘organisch‘ bedoelen de onderzoekers alle kunststoffen op koolstofbasis. Over de milieu-impact zegt dit echter nog niets. De dragerfolie van OLED’s is uit dezelfde soort kunststof als die van frisdrankflessen. De groep Biolicht gebruikt materialen die echt in de natuur voorkomen. Als foliemateriaal zijn deze geschikt voor zetmeel, cellulose of chitine.

De wetenschappers gebruiken geen metalen of half-metalen als silicium. Het voordeel van kunststof is dat het buigzaam en goedkoop is en tot kilometer lange rolle printfolie kan worden verwerkt. Met deze technologie wordt het mogelijk om stickers met een elektronisch verkeerslicht voor de houdbaarheidsdatum of pleisters met ingebouwde sensoren die het genezingsproces bewaken, op een industriële manier te produceren.

Voorlopig gaat het eerst om het printen van elektronische componenten op composteerbare folie, net als letters op papier. Hun functie hangt af van de gebruikte soort inkt. In plaats van kleurstof zijn er geleidende, halfgeleidende of niet geleidende materialen in opgelost. Na het aanbrengen droogt het vloeibare oplosmiddel; de achterblijvende laag vormt het component.

Het doel van de onderzoeksgroep is om biologisch afbreekbare inkten te ontwikkelen, die op het nieuwe foliemateriaal zijn afgestemd en die tegelijkertijd met bestaande apparatuur kan worden geprint. Producenten van organische elektronica zouden op deze manier milieuvriendelijke materialen kunnen gebruiken zonder dat hun printers te moeten vervangen.

Eisen aan de inkt

De wetenschappers moeten meer milieuvriendelijke materialen identificeren, die de gewenste elektrische eigenschappen bezitten. Zo is harde gelatine (zoals van capsules van medicijnen) geschikt voor het isoleren. Ook de keuze van het oplosmiddel is complex: de eis is dat het bij geschikte temperaturen vloeibaar is om te printen.

Bovendien mag het niet in het dragermateriaal indringen zoals gewone inkt doet, maar moet het een gesloten vloeibare film vormen zonder druppeltjes. Een te viskeuze oplosmiddel verstopt de printergaatjes. Een te dun vloeibaar oplosmiddel vloeit uit op een dragerfolie en geeft geen gelijkmatige laag.

De eigenschappen van de opgedroogde materiaalfilm zijn van elementair belang voor de functie van het elektronische component. De dikte van de laag, minder dan 1 µm, mag maximaal 5% afwijken. De wetenschappers rekenen erop, dat composteerbare organische elektronica binnen de komende drie jaar op de markt kan worden gebracht.

Onderstaand filmpje biedt een korte blik op het onderzoekswerk van de groep Biolicht.

  • Rolls-Royce levert 2,5 MW generator voor hybride-elektrische vliegen

    De generator Van Rolls-Royce vormt het hart van het krachtigste hybride-elektrische aandrijfsysteem in de lucht- en ruimtevaart (foto: Rolls-Royce plc)Rolls-Royce heeft aangekondigd dat de generator die het hart zal vormen van het krachtigste hybride-elektrische aandrijfsysteem in de lucht- en ruimtevaart, voor installatie is aangekomen op… Lees verder →

  • Baanbrekend initiatief voor autonome treinen stap dichter bij realisatie

    Het doel van het baanbrekende wereldwijde autonome treinontwikkelingsproject is om volledig nieuwe spoorvervoersdiensten te creëren en zelfs de hoeveelheid spoorvervoer te verdubbelen. (Foto's: Proxion)Een grensverleggend wereldwijd project voor de ontwikkeling van autonome treinen in Finland gaat de testfase in. Doel is om volledig nieuwe spoorvervoerdiensten… Lees verder →

  • Schaeffler versterkt zijn serviceactiviteiten door overname Bega

    Schaeffler en Bega combineren hun expertise om de Industrie 4.0 service oplossingen te laten groeien. (Foto's: Schaeffler)Schaeffler heeft Bega International (Bega) overgenomen, fabrikant van speciaal gereedschap voor montage en demontage van wentellagers. De overname markeert een nieuwe stap in de uitbreiding van Schaeffler’s lifecycle service… Lees verder →

  • ASi BACnet/IP-controller met geïntegreerde veiligheidseenheid tot SIL3

    ASi BACnet/IP-controller BWU4001 met geïntegreerde veiligheidseenheid van Bihl+Wiedemann (Foto: Bihl+Wiedemann)Minder brandbelasting door duidelijk minder kabels, geringe installatie-inspanningen, vrije keuze van netwerktopologie en veiligheidstechniek aan boord – de BTL-gecertificeerde ASi BACnet/IP Controller met geïntegreerde veiligheidseenheid tot SIL3 (BWU4001) van Bihl+Wiedemann combineert de voordelen van BACnet, ASi… Lees verder →

  • Precieze lineaire aandrijftechniek biedt ondersteuning bij behandeling van kanker

    De aandrijftechniek in de kop van radiotherapiemachines moet voldoen aan hoge prestatie-eisen. (Foto: Thomas Hecker/Shutterstock)Een toonaangevende fabrikant van radiotherapiemachines gebruikt een Monocarrier lineaire aandrijfunit van NSK voor het nauwkeurig bewegen en instellen van de emitter, waarmee exact gedoseerde röntgenstralen of protonenbundels worden geprojecteerd om kankercellen… Lees verder →

  • Webinars Eisma Media Groep

    Hulp nodig bij een webinar?

    Overweegt u zelf een webinar of online sessie met uw klanten te organiseren, maar kunt u nog hulp gebruiken bij de werving, techniek en/of inhoud? De Eisma Media Groep helpt graag, of het nu gaat om een uitzending vanuit huis of een webinar in onze… Lees verder →

  • TripleA Robotics geeft cobots meer functionaliteit met nieuwe tool

    De Wingman Tool Changer voor collaboratieve robots.TripleA Robotics lanceerde begin dit jaar haar eerste product, de Wingman Tool Changer voor collaboratieve robots. TripleA Robotics zag een aantal jaar geleden dat het concept van automatische gereedschapswissel nog niet was doorgedrongen tot de wereld van collaboratieve robots… Lees verder →

  • QRC connector Stauff

    Stauff buiskoppeling met uitgebreid drukbereik tot 420 bar

    De buiskoppelingen uit de serie QRC-RH van Stauff zijn speciaal ontwikkeld voor het aansluiten van zware transportmodules op het hydraulische powerpack (foto's: Stauff)Bouw- en landbouwmachines, mijnbouwuitrusting, brugelementen of windturbines – in veel industrieën moeten steeds grotere lasten met een gewicht van enkele honderden tot enkele… Lees verder →

  • Top Europese indexen in 2021

    Het is eindelijk tijd voor de wereld om naar de toekomst te kijken en het licht te zien aan het einde van de lange, donkere tunnel die de pandemie van het Coronavirus is geweest. 2021 heeft meerdere goedgekeurde vaccins gebracht en het economisch herstel begint… Lees verder →

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven