Multi

L'imprimante multi-matériaux fonctionne en utilisant différentes longueurs d'onde du laser, créant des réactions thermiques et chimiques capables de transformer les matériaux courants à base de carbone (polyimide et oxyde de graphène) en un nouveau type de graphène hautement poreux. La structure résultante imprimée avec ce nouveau graphène est non seulement légère et conductrice, mais elle peut également être imprimée ou enduite sur des substrats flexibles comme le plastique, le verre, l'or et les tissus, créant ainsi des dispositifs flexibles.

Les appareils et composants électroniques sont traditionnellement constitués de matériaux rigides tels que les métaux, le silicium et la céramique, mais la création d'appareils électroniques portables flexibles qui peuvent être pliés, tordus et facilement adaptés à diverses surfaces suscite un intérêt croissant.

Co-responsable du projet, le professeur agrégé Murukeshan Vadakke Matham de la NTU School of Mechanical and Aerospace Engineering (MAE) et SC3DP, le centre national d'excellence en impression 3D hébergé à NTU, a déclaré : « Notre projet vise à trouver un moyen d'imprimer en 3D. imprimer de nouveaux matériaux comme les polymères organiques et les matériaux à base de carbone comme le graphène, qui possède des propriétés qui leur permettent d'être imprimés ou enduits sur des substrats flexibles comme les plastiques ou les tissus, créant ainsi des circuits flexibles et étirables.

Le professeur associé Murukeshan, qui est également chercheur principal au National Additive Manufacturing Innovation Cluster (NAMIC) de Singapour, a ajouté : « L'électronique flexible imprimée en 3D ouvre la voie à des appareils portables plus confortables et mobiles car ils peuvent être plus légers et plus petits. Nous pouvons désormais créer des structures uniques qui étaient auparavant impossibles avec l'électronique rigide traditionnelle. »

Capteur imprimé en 3D pour une poche de liquide intraveineuse intelligenteL'imprimante 3D nouvellement créée a déjà suscité l'intérêt de diverses entreprises, notamment du fabricant multinational américain JABIL-MTI Penang.

JABIL-MTI Penang vise à intégrer des composants électroniques à base de graphène imprimés en 3D dans un système de perfusion intelligent. Une preuve de concept a été démontrée grâce à un prototype de poche de liquide intraveineux (IV) à faible coût avec un capteur imprimé intégré alimenté par l'intelligence artificielle. L'appareil surveille l'état de la perfusion IV, régule des paramètres tels que le débit de pression et la température et transmet les informations à un smartphone en temps réel. Cela permet au personnel médical de surveiller, contrôler et détecter à distance les anomalies de manière efficace.

L'équipe de recherche a également testé la possibilité d'intégrer des composants imprimés en 3D dans la fabrication d'appareils électroniques hautes performances tels que des capteurs de pression et des radiateurs, avec le soutien financier du NAMIC.

M. Lim Lai Ming, chef de projet chez Jabil-MTI Penang, a déclaré : « Nous apprécions grandement la pensée créative et l'approche innovante des équipes de NTU et de Panasonic, et nous sommes enthousiasmés par les possibilités de collaborations futures. Nous sommes impatients d'explorer d'autres opportunités de travailler ensemble et de tirer parti de l'expertise exceptionnelle en innovation de leurs deux équipes.

Co-responsable du projet, le Dr Low Mun Ji, directeur général de Panasonic, a déclaré : « Notre technologie permet la création d'un matériau à base de graphène hautement poreux et conducteur destiné à être utilisé dans différentes applications. Par rapport aux méthodes traditionnelles de fabrication du graphène, notre méthode est plus rapide, moins chère et hautement compatible avec une large gamme de matériaux.

L'équipe NTU-Panasonic estime que l'imprimante 3D nouvellement créée offre un niveau de flexibilité et de fonctionnalité inégalé par d'autres produits similaires sur le marché. Les membres du projet ont déclaré que l'innovation a le potentiel de révolutionner le domaine de l'impression 3D et d'ouvrir de nouvelles possibilités pour la conception et l'innovation de nouveaux produits.

Le projet entre NTU et Panasonic visant à développer la nouvelle imprimante multi-matériaux a été lancé en 2016 avec le soutien du Conseil de développement économique de Singapour (EDB) dans le cadre du programme d'études supérieures industrielles (IPP). Au fil des années, l'équipe du projet a déposé deux brevets, présenté lors de 11 conférences internationales et publié 11 articles. Il a également soutenu trois scientifiques et ingénieurs de Panasonic qui ont obtenu un doctorat de NTU.