Een Amerikaanse onderzoeksgroep is erin geslaagd om ledjes te printen.Dankzij een nieuwe 'inkt' die halfgeleiders bevat, werd het mogelijk om eenvoudige circuits af te drukken en zo geprinte verlichting mogelijk te maken.


Het lab waar het printen plaatsvindt. Credit: McAlpine Research Institute

Onderzoekers van het McAlpine Research Institute, onderdeel van Princeton University, hebben met een speciaal gemaakte printer werkende lampjes weten te maken. Electronica die volledig uit de printer komt, was tot nu toe niet vertoond. Het gaat om simpele verbindingen van een paar micrometer groot, veel groter dan de gangbare nanometer-schaal waarop veel chips zitten.

De materiaalkundigen maakten een bouwwerk bestaande uit silicium en ledjes. Het geheel is van de grond af opgebouwd. Gewone printers konden volgens de makers niet de verscheidenheid aan materialen aan; meestal zijn ze alleen geschikt voor plastic of metaal. Om een werkend lichtkubusje te maken, moet een printer halfgeleiders kunnen maken, maar ook silicium als body voor de electronica, de 'quantum dots' die als lampjes dienden en de zilveren nano-inkt die alles met elkaar verbindt kunnen afdrukken.

Bij het printen van meerdere materialen bestaat de kans dat de gebruikte materialen in elkaar overlopen, voordat ze de tijd krijgen om uit te harden. Om dat te voorkomen moesten de onderzoekers elk materiaal in een aparte oplossing stoppen, op zo'n manier dat de oplossingen niet met elkaar zouden mengen. Zo zou elk onderdeel in zijn eigen cocon kunne uitharden, maar uiteindelijk, na opdrogen, wel naar behoren aan elkaar plakken.

Het resultaat was een torentje met twee kleuren werkende ledjes. Het is een stap naar ingewikkelder geprinte electronica. Eerder werkte de groep bijvoorbeeld aan een bionisch oor, dat radiosignalen kon ontvangen. Die radiosignalen in geluid omzetten was echter nog niet mogelijk, omdat de printtechniek niet verfijnt genoeg was. Inmiddels kan er al op micrometer-schaal afgedrukt worden. Hoewel dat niet genoeg is voor hoogwaardige chips, die nano-technologie nodig hebben, kan een simpele verbinding wel worden afgedrukt, zo liet de onderzoekersgroep zien.

De McAlpine-mensen richten zich vooral op de integratie van (printbaar) weefsel en elektronica. Zo pasten ze de ledprint-techniek niet alleen toe in een silicium-kubus, maar ook in een contactlens. De eerste stap naar bionische materialen waarmee de mens verweven raakt met elektronica. Op dit moment werkt de groep bijvoorbeeld aan experimenten met electronica en levend weefsel.