Nanodeeltjes van een gallium-indiumlegering kun je met een inkjetprinter op textiel spuiten als uiterst flexibele elektronica-bedrading. Het werkt simpel genoeg om uitvoerbaar te zijn op commerciële schaal, denkt Purdue-onderzoeker Rebecca Kramer.

Haar in Advanced Materials gepresenteerde plan leunt zwaar op de reologische eigenschappen van zulke legeringen. Het smeltpunt van puur gallium ligt iets boven kamertemperatuur, en als je er wat indium bij doet kun je een eutectisch mengsel maken dat smelt bij een aantal graden onder nul. Even boven dat smeltpunt is de viscositeit van zo’n mengsel drukgevoelig: zolang je niets doet is de legering zeer taai, maar als je er met een bepaalde kracht op drukt wordt ze vloeibaar.

Kramers idee is nu om dat vloeibare metaal met behulp van ultrageluid op te breken tot nanodruppeltjes, in een organisch oplosmiddel (bijvoorbeeld ethanol) waar die druppels meteen in worden gedispergeerd. Op het druppeloppervlak ontstaat dan vanzelf een galliumoxidehuidje, waardoor de druppels niet kunnen coalesceren.

Die druppels zijn klein genoeg om door de printkop van een inkjet te kunnen. In principe kun je ze dus op elke gewenste ondergrond printen, al ziet Kramer aankomen dat je voor hydrofobe oppervlakken wel een andere inktsamenstelling zal moeten bedenken dan voor hydrofiele.

Is het oplosmiddel eenmaal verdampt, dan oefen je druk uit op de metaalnanodruppels. Die worden daardoor vloeibaar terwijl tegelijk de galliumoxidehuidjes worden gekraakt, zodat de druppels in elkaar kunnen overvloeien. Neem je de druk weer weg dan heb je continue printpatronen.

Uiteraard zal het label van het resulterende textiel wel moeten vermelden dat je het ab-so-luut niet moet proberen te strijken, maar dat lijkt geen onoverkomelijk probleem..

bron: Purdue