Истражувачи од Tokyo Metropolitan University развиле пристап што би можел значително да го подобри инкџет-печатењето на микроскопски материјали, особено во електрониката. Наместо во мастилото да се додаваат хемиски адитиви, тие користеле ултраситни меурчиња за да го насочат начинот на кој капката се суши и како честичките се распоредуваат на површината.
Инкџет-печатењето одамна не служи само за слики и документи. Денес е важна техника за изработка на микроелектроника и микроелектромеханички системи, каде што се бара исклучителна прецизност при нанесување тенки слоеви и сложени шеми. Проблемот е што по падот на капката врз подлогата, честичките во течноста често се собираат нерамномерно.
Еден од најпознатите примери за тоа е таканаречениот „ефект на прстен од кафе“, кога најголем дел од материјалот останува по рабовите на исушената капка. Во индустријата тоа најчесто се ублажува со хемикалии што го менуваат површинскиот напон, но тие потоа остануваат во слојот и можат да ги нарушат својствата на отпечатениот материјал.
Токму тука се појавува новиот пристап. Тимот, предводен од професорот Арата Канеко, распрснал нанометарски ултраситни меурчиња во водена суспензија со силициум-диоксидни наночестички. Потоа со инкџет-млазница нанесувале капки од само еден нанолитар врз силициумска подлога и го следеле резултатот по сушењето.
Резултатите покажале дека бројот на меурчиња во капката силно влијае врз крајната шема. Без меурчиња се добивал изразен рабен прстен. Со умерена количина меурчиња, слојот станувал порамномерен. При уште поголема концентрација, честичките почнувале да се собираат повеќе кон средината на капката. Според истражувачите, меурчињата не ги менуваат самите наночестички, туку влијаат врз површинскиот напон и ширењето на течноста.
Клучната предност е што меурчињата исчезнуваат додека капката се суши, без да остават остатоци. Тоа е особено важно за напредни материјали кај кои и мали загадувања можат да ја променат електричната или хемиската функција. Како примери се посочуваат наноматеријали што се користат во гасни сензори и проводни слоеви за електронски кола.
Ако методот се покаже ефикасен и во поширока примена, тој би можел да понуди почист и попрецизен начин за производство на идни микроуреди. Истражувањето е објавено во списанието Precision Engineering под наслов „Inkjet printing of ultrafine-bubble-added SiO2 nanoparticle suspensions for film morphology control“.
