Hoy hablaremos de Metal Gel™ con Andrea Olvera-González, de Liquid Wire. Liquid Wire es una empresa relativamente nueva que desarrolla circuitos avanzados en fase fluida para electrónica flexible y estirable. Como ya sabrás por leer este blog, en Indium Corporation somos grandes fans de la electrónica estirable. Conozcamos más.
Jim: Hola Andrea. Gracias por tu tiempo hoy. Me preguntaba si podrías explicar a los lectores qué es el Metal Gel.
Andrea: Metal Gel es un material compuesto por la conocida aleación líquida eutéctica Galio-Indio-Estaño, modificada con una microestructura de óxido y aditivos patentados. Se trata de un verdadero gel reológico cuyo componente líquido está formado íntegramente por metal. Esto lo convierte en un gran conductor incluso cuando permanece en fase líquida a temperaturas de funcionamiento industriales. El Metal Gel tiene una consistencia similar a la mantequilla de cacahuete y nunca se seca. Esto significa que no puede romperse y que el conductor fluirá junto con cualquier superficie sobre la que se imprima. Desarrollamos procesos para adherir el Metal Gel a diversos sustratos de forma que quede totalmente encapsulado. El comportamiento fluido de alta viscosidad permite que las trazas conductoras resultantes mantengan una excelente conductividad eléctrica incluso cuando se flexionan o estiran repetidamente hasta varias veces su longitud original. La microestructura de óxido aumenta la viscosidad y aglutina el fluido, evitando fugas. Es un material realmente interesante y permite emplear muchas técnicas tradicionales de fabricación de placas de circuito impreso para construir circuitos de metal líquido, con la ventaja añadida de que no es necesaria una etapa de soldadura a alta temperatura.
Jim: Ha mencionado los circuitos en fase fluida; ¿cómo se fabrican?
Andrea: A pesar de sus excelentes propiedades materiales, siempre se ha considerado que los circuitos fabricados con metales en fase líquida son demasiado difíciles de fabricar en un proceso de gran volumen y alto rendimiento, a pesar de sus excelentes propiedades materiales. Mediante un ajuste reológico personalizado, podemos imprimir directamente sobre una serie de plásticos, cauchos y telas no tejidas comunes. Mediante el grabado por láser y la aplicación directa de Gel Metálico, podemos construir niveles sucesivos de circuitos de Gel Metálico en capas laminadas de películas de plástico comunes utilizadas en las industrias de la confección y la electrónica. Se trata de un proceso bastante sencillo en el que el Metal Gel es el único conductor desde las interconexiones, pasando por las vías entre capas, hasta la fijación de los componentes. Este sistema es elegante porque no requiere múltiples pasos de curado ni puntos de adherencia como los que se encuentran en las soluciones de tinta conductora. En la actualidad nos centramos en circuitos multicapa procesados en panel con tamaños de hasta 300 micras y tamaños máximos de hasta 25 cm de lado. En I+D estamos avanzando hacia resoluciones cada vez más pequeñas y desarrollando herramientas de fabricación automatizada. También trabajamos con nuestros clientes en procesos personalizados para imprimir interconexiones de gel metálico directamente en línea con sus productos manufacturados.
Jim: Parece un enfoque único para fabricar circuitos flexibles y extensibles. Podría hablarnos de algunas de las aplicaciones que tiene en mente?
Andrea: En Liquid Wire hemos invertido muchos recursos en encontrar sustratos que se ajusten a las capacidades dinámicas del Metal Gel. Las aplicaciones potenciales son ilimitadas. Piense en los primeros días de Internet y en los debates sobre el futuro, ¡y en lo miopes que éramos! Lo mismo ocurre con esta clase de circuitos en fase fluida que revolucionan la IO. Nuevos factores de forma, nuevas ubicaciones y una mayor movilidad generan más datos para alimentar los sistemas de IA. A corto plazo, los circuitos Liquid Wire se utilizarán en aplicaciones que van desde los wearables médicos hasta la ropa deportiva de alto rendimiento y de seguridad, pasando por la monitorización estructural, los interiores de automóviles e incluso la industria aeroespacial.
Jim: ¿Cómo piensan abordar estos mercados en un futuro próximo?
Andrea: Una de las formas en que trabajamos para responder a las complejas necesidades de estos enormes mercados es a través de nuestra colaboración con NextFlex. Su objetivo es hacer posible una electrónica híbrida flexible utilizando los materiales necesarios para importantes aplicaciones de doble uso. Estamos apoyando activamente las revisiones de la hoja de ruta en el desarrollo de materiales fundamentales y técnicas de envasado, pero también en áreas de aplicación como la monitorización humana y la monitorización de activos. Estas áreas tienen visión de futuro para los próximos 10 años y abarcan todos los aspectos de las soluciones electrónicas, incluidas las interconexiones, para las que nuestro Gel Metálico es un nuevo y sólido candidato, así como el envasado de sensores, chips y componentes en factores de forma flexibles y estirables. El control de la deformación in situ también es algo para lo que nuestros circuitos de gel metálico son muy adecuados, ya que somos compatibles con la mayoría de los materiales compuestos y podemos imprimir fácilmente conjuntos de sensores de deformación.
Jim: ¡Es estupendo! Estoy deseando saber más sobre la evaluación de NextFlex de Metal Gel.
Andrea: ¡Gracias, Jim! Estamos deseando compartir estos resultados con vosotros.
En un próximo post, hablaremos más sobre Metal Gel y las pruebas a las que se está sometiendo.
~Jim H
