Hôm nay chúng ta sẽ thảo luận về Metal Gel™ với Andrea Olvera-Gonzalez của Liquid Wire . Liquid Wire là một công ty tương đối mới đang phát triển các mạch pha chất lỏng tiên tiến cho các thiết bị điện tử linh hoạt và có thể kéo giãn. Như bạn có thể biết khi đọc blog này, chúng tôi tại Indium Corporation là những người hâm mộ lớn của các thiết bị điện tử có thể kéo giãn. Hãy cùng tìm hiểu thêm!
Jim: Xin chào Andrea. Cảm ơn bạn đã dành thời gian cho tôi hôm nay. Tôi tự hỏi liệu bạn có thể cho độc giả biết Metal Gel là gì không?
Andrea: Metal Gel là vật liệu bao gồm hợp kim eutectic Gallium-Indium-Tin nổi tiếng, được biến đổi bằng vi cấu trúc oxit và các chất phụ gia độc quyền. Đây là loại gel lưu biến thực sự với thành phần lỏng hoàn toàn là kim loại. Điều này khiến nó trở thành chất dẫn điện tuyệt vời ngay cả khi nó vẫn ở trạng thái lỏng trong điều kiện nhiệt độ hoạt động công nghiệp. Metal Gel có độ đặc tương tự như bơ đậu phộng và không bao giờ khô. Điều này có nghĩa là nó không thể bị vỡ và chất dẫn điện sẽ chảy dọc theo bất kỳ bề mặt nào được in trên đó. Chúng tôi phát triển các quy trình để liên kết Metal Gel với nhiều loại chất nền khác nhau sao cho nó được bao bọc hoàn toàn. Hành vi chất lỏng có độ nhớt cao cho phép các vết dẫn điện thu được duy trì độ dẫn điện tuyệt vời ngay cả khi bị uốn cong hoặc kéo dài nhiều lần lên đến gấp nhiều lần chiều dài ban đầu của chúng. Vi cấu trúc oxit làm tăng độ nhớt và liên kết chất lỏng, ngăn ngừa rò rỉ. Đây là một vật liệu thực sự thú vị và cho phép sử dụng nhiều kỹ thuật sản xuất PCB truyền thống để chế tạo mạch kim loại lỏng, với lợi thế bổ sung là không cần giai đoạn hàn nhiệt độ cao.
Jim: Anh đã đề cập đến mạch pha chất lỏng; anh sản xuất chúng như thế nào?
Andrea: Mặc dù có những đặc tính vật liệu tuyệt vời, nhưng các mạch làm bằng kim loại pha lỏng luôn được cho là quá khó để sản xuất trên quy trình sản lượng lớn, năng suất cao mặc dù chúng có những đặc tính vật liệu tuyệt vời này. Thông qua việc điều chỉnh lưu biến tùy chỉnh, chúng tôi có thể in trực tiếp lên nhiều loại nhựa, cao su và vải không dệt thông thường. Bằng cách sử dụng phương pháp khắc laser và ứng dụng Metal Gel trực tiếp, chúng tôi có thể xây dựng các lớp mạch Metal Gel liên tiếp thành các lớp màng nhựa thông thường được sử dụng trong ngành may mặc và điện tử. Đây là một quy trình khá đơn giản, trong đó Metal Gel là chất dẫn điện duy nhất từ các mối nối, đến các lỗ xuyên lớp để gắn linh kiện. Hệ thống này rất tinh tế vì không yêu cầu nhiều bước xử lý hoặc các điểm giòn như người ta thấy trong các giải pháp mực dẫn điện. Hiện tại, chúng tôi tập trung vào các mạch nhiều lớp được xử lý bằng tấm với kích thước tính năng xuống tới 300 micron và kích thước tối đa lên tới 25cm ở một bên. Trong R&D, chúng tôi đang thúc đẩy độ phân giải ngày càng nhỏ hơn và phát triển các công cụ sản xuất tự động. Chúng tôi cũng đang làm việc với khách hàng về các quy trình tùy chỉnh để in các mối nối Metal Gel trực tiếp trên dây chuyền sản xuất hàng hóa của họ.
Jim: Nghe có vẻ như là một cách tiếp cận độc đáo để tạo ra các mạch linh hoạt và có thể kéo giãn. Bạn có thể cho chúng tôi biết về một số ứng dụng mà bạn đang nghĩ đến không?
Andrea: Chúng tôi đã đầu tư rất nhiều nguồn lực tại Liquid Wire để tìm ra các chất nền phù hợp với khả năng động của Metal Gel. Các ứng dụng tiềm năng là vô hạn. Hãy nghĩ về những ngày đầu của Internet và các cuộc thảo luận về tương lai và chúng ta đã thiển cận như thế nào! Điều tương tự cũng đúng với loại mạch pha lỏng này đang cách mạng hóa IoT. Các yếu tố hình thức mới, vị trí mới và khả năng di động tăng lên tạo ra nhiều dữ liệu hơn để cung cấp cho các hệ thống AI. Trong tương lai gần, mạch Liquid Wire sẽ được áp dụng trong các ứng dụng từ thiết bị đeo y tế đến đồ thể thao hiệu suất và quần áo an toàn, vào giám sát cấu trúc, nội thất ô tô và thậm chí cả hàng không vũ trụ.
Jim: Bạn dự định sẽ tiếp cận những thị trường này như thế nào trong tương lai gần?
Andrea: Một cách chúng tôi làm việc hướng tới việc giải quyết các nhu cầu phức tạp của những thị trường khổng lồ này là thông qua sự tham gia của chúng tôi với NextFlex. Mục tiêu của họ là tạo ra các thiết bị điện tử lai linh hoạt bằng cách giải quyết các vật liệu cần thiết cho các ứng dụng sử dụng kép quan trọng. Chúng tôi đang tích cực hỗ trợ việc sửa đổi lộ trình trong phát triển vật liệu cơ bản và các kỹ thuật đóng gói nhưng cũng trong các lĩnh vực ứng dụng như Giám sát con người và Giám sát tài sản. Các lĩnh vực này hướng tới tương lai trong 10 năm tới và bao gồm tất cả các khía cạnh của các giải pháp điện tử, bao gồm các kết nối, mà Metal Gel của chúng tôi là ứng cử viên mới mạnh mẽ, cũng như các cảm biến đóng gói, chip và linh kiện trong các yếu tố hình thức linh hoạt và có thể kéo giãn. Giám sát ứng suất tại chỗ cũng là một điều mà các mạch Metal Gel của chúng tôi rất phù hợp vì chúng tôi tương thích với hầu hết các vật liệu tổng hợp và có thể dễ dàng in các mảng cảm biến ứng suất.
Jim: Thật tuyệt khi nghe điều đó! Tôi mong muốn được tìm hiểu thêm về đánh giá của NextFlex về Metal Gel.
Andrea: Cảm ơn Jim! Chúng tôi mong muốn được chia sẻ những kết quả này với bạn!
Trong bài đăng sau, chúng tôi sẽ nói nhiều hơn về Metal Gel và quá trình thử nghiệm mà nó đang trải qua.
~Jim H
