Hoje vamos falar sobre o Metal Gel™ com Andrea Olvera-Gonzalez da Liquid Wire. Liquid Wire é uma empresa relativamente nova que desenvolve circuitos avançados de fase fluida para eletrônicos flexíveis e extensíveis. Como você deve saber ao ler este blog, nós aqui na Indium Corporation somos grandes fãs de eletrônicos extensíveis. Vamos saber mais!
Jim: Olá, Andrea. Obrigado pelo seu tempo hoje. Estava a pensar se poderia dizer aos leitores o que é o Metal Gel?
Andrea: O Metal Gel é um material composto pela conhecida liga eutéctica líquida de Gálio-Indio-Estanho, modificada com uma microestrutura de óxido e aditivos patenteados. É um verdadeiro gel reológico com o seu componente líquido constituído inteiramente por metal. Isto torna-o um excelente condutor, mesmo quando permanece em fase líquida a temperaturas de funcionamento industriais. O Metal Gel tem uma consistência semelhante à manteiga de amendoim e nunca seca. Isto significa que não se pode partir e que o condutor fluirá juntamente com qualquer superfície em que seja impresso. Desenvolvemos processos para ligar o Metal Gel a uma variedade de substratos de modo a que fique totalmente encapsulado. O comportamento fluido de elevada viscosidade permite que os traços condutores resultantes mantenham uma excelente condutividade eléctrica, mesmo quando flexionados ou esticados repetidamente até várias vezes o seu comprimento original. A microestrutura de óxido aumenta a viscosidade e liga o fluido, evitando fugas. É um material realmente interessante e permite que muitas técnicas tradicionais de fabrico de PCB sejam utilizadas para a construção de circuitos de metal líquido, com o bónus adicional de não ser necessária uma fase de soldadura a alta temperatura.
Jim: Mencionou os circuitos de fase fluida; como é que os fabrica?
Andrea: Apesar de terem excelentes propriedades materiais, os circuitos feitos de metais em fase líquida sempre foram considerados demasiado difíceis de fabricar num processo de elevado volume e elevado rendimento, apesar de terem estas excelentes propriedades materiais. Através da afinação personalizada da reologia, podemos imprimir diretamente numa gama de plásticos, borrachas e não-tecidos comuns. Utilizando a gravação a laser e a aplicação direta de Metal Gel, podemos construir níveis sucessivos de circuitos de Metal Gel em camadas laminadas de películas de plástico comuns utilizadas nas indústrias de vestuário e eletrónica. É um processo bastante simples em que o Metal Gel é o único condutor desde as interligações, às vias entre camadas e à ligação dos componentes. Este sistema é elegante porque não requer múltiplos passos de cura ou pontos de embrittled como se encontra em soluções de tinta condutora. Atualmente, estamos concentrados em circuitos multicamadas processados em painel com tamanhos de elementos até 300 microns e tamanho máximo até 25 cm de lado. Em I&D, estamos a avançar para resoluções cada vez mais pequenas e a desenvolver ferramentas de fabrico automatizadas. Estamos também a trabalhar com clientes em processos personalizados para imprimir interligações de Metal Gel diretamente em linha com os seus produtos fabricados.
Jim: Parece-me uma abordagem única para criar circuitos flexíveis e extensíveis. Pode falar-nos de algumas das aplicações que tem em mente?
Andrea: Na Liquid Wire, investimos uma grande quantidade de recursos na procura de substratos que correspondam às capacidades dinâmicas do Metal Gel. As aplicações potenciais são ilimitadas. Pense nos primeiros dias da Internet e nas discussões sobre o futuro e como éramos míopes! O mesmo se aplica a esta classe de circuitos de fase fluida que está a revolucionar a IoT. Novos factores de forma, novas localizações e maior mobilidade geram mais dados para alimentar os sistemas de IA. A curto prazo, os circuitos de fio líquido serão aplicados em aplicações que vão desde o vestuário médico ao vestuário desportivo de alto desempenho e ao vestuário de segurança, passando pela monitorização estrutural, pelos interiores de automóveis e até pela indústria aeroespacial.
Jim: Como tencionam abordar estes mercados num futuro próximo.
Andrea: Uma forma de trabalharmos para dar resposta às necessidades complexas destes grandes mercados é através do nosso envolvimento com a NextFlex. Os seus objectivos são permitir a eletrónica híbrida flexível, abordando os materiais necessários para importantes aplicações de dupla utilização. Estamos a apoiar ativamente as revisões do roteiro no desenvolvimento de materiais fundamentais e técnicas de embalagem, mas também em áreas de aplicação como a monitorização humana e a monitorização de bens. Estas áreas são prospectivas para os próximos 10 anos e abrangem todos os aspectos das soluções electrónicas, incluindo as interligações, para as quais o nosso Metal Gel é um novo candidato forte, bem como o acondicionamento de sensores, chips e componentes em formatos flexíveis e extensíveis. A monitorização da deformação in situ é também algo para o qual os nossos circuitos de Metal Gel são adequados, uma vez que somos compatíveis com a maioria dos compósitos e podemos imprimir facilmente conjuntos de sensores de deformação.
Jim: É ótimo ouvir isso! Estou ansioso por saber mais sobre a avaliação do Metal Gel pela NextFlex.
Andrea: Obrigada, Jim! Estamos ansiosos por partilhar estes resultados consigo!
Numa publicação futura, falaremos mais sobre o Metal Gel e os testes a que está a ser submetido.
~Jim H
