Működő papír-számítógép tintasugaras nyomtatóval

Steve Hodges, a Microsoft Research munkatársa a Tokiói Egyetem kutatócsoportjával kidolgozott egy módszert, amivel az elektromos áramköri lapok finom, ezüstös vonalait papírra nyomtathatja.

Ehhez akár egy hagyományos tintasugaras nyomtató is elegendő, csupán a festékpatront kell ezüst nanorészecskéket tartalmazó tintával feltölteni. A japán csapatot vezető Yoshihiro Kawahara szerint ötletük tökéletes a hobbielektronika rajongói számára, akiknek áramköreik működésének kipróbálásához csupán ki kell azokat nyomtatniuk egy darab papírra, a működésképtelen darabokat pedig egyszerűen eldobhatják. Kawahara és Hodges szerint ötletük egy űrt tölt be a 3D nyomtatásban, amivel eddig csak a különböző szerkezetek borítását lehetett előállítani, a működésükhöz szükséges áramköröket azonban nem. A 3D nyomtatás elektromosság vezetésére alkalmas elemei mindeddig nem érték el azt a szintet, hogy a gyakorlatban is alkalmazhatók legyenek.

"Egy nyomtatott áramköri lap megtervezése egyáltalán nem nevezhető triviálisnak. Annyian beszélnek arról, hogy 3D-ben kinyomtatnak egy iPhone-t, miközben a valóságban csak néhány alkatrészt tudnánk ezzel a módszerrel előállítani" - taglalta Mark Johnson, a londoni Bare Conductive alapítója, ami vezetőképes tintákat készít a hobbistáknak. Johnson úgy véli, egyszerűbb módszerekre van szükség az áramkörök előállításához, ami lendületet adna az újabb és újabb alkalmazások megjelenésének.

A Kawahara csapata által alkalmazott tinta a Mitsubishi Chemical nemrég kifejlesztett ezüstszuszpenziója. Kawahara ezt egy 80 dolláros tintasugaras nyomtatóval és egy fotópapírral próbálta ki, az eredmény pedig még őt magát is meglepte. A tintának nincs szüksége hőre, hogy kiengedje ezüsttartalmát, és a részecskeméret, a viszkozitás, valamint a felületi feszültség pont megfelelő volt a lapos ezüst vezetők papírra történő ülepítéséhez. Ahhoz hogy működő áramkörökké változtassák, a csapat forrasztás helyett - ami kiégette volna a papírt - vezető ragasztót használt a különböző alkatrészek, az ellenállások és kondenzátorok rögzítéséhez.

A kutatók egy nedvesség érzékelőt nyomtattak ki, amit növényeknél alkalmazhatnak. A szenzor az egyik áramkörével a csapadékot, a másikkal a talaj nedvességét érzékeli, észleléseit egy nyomtatott Wi-Fi antennával közvetítve. Hodges elkészített egy papír-áramkört, ami egy 3D nyomtatással készült zseblámpa kapcsolóját, LED-jét és akkuját köti össze, de vannak ezeknél bonyolultabb tintasugárral nyomtatott áramköreik is, mikroprocesszorokkal és memória csatlakozásokkal. Alapvetően a megoldás alkalmazható papíralapú számítógépek megalkotásához, melyek akkor is működnének, ha kisebb darabokra tépnék azokat. Jürgen Steimle, az MIT kutatója jelenleg is hasonló képességekkel rendelkező "redundáns" áramkörök kifejlesztésén dolgozik. Kawahara szerint 20 éven belül tényleg megvalósulhat az a vízió, mely szerint a "nyomtatás" gomb lenyomásával elkészíthetünk magunknak egy mobiltelefont.