Το Ουαλικό Κέντρο Τεχνολογίας Εκτυπώσεων και Επίστρωσης (Welsh Center for Printing & Coating Technology) πραγματοποίησε το 10ο ετήσιο τεχνικό συνέδριό του τον προηγούμενο μήνα.  

Στην διήμερη εκδήλωση καλύφθηκαν περισσότερα από 20 θέματα, μεταξύ των οποίων και η καινοτόμος έρευνα για την χρήση τρισδιάστατης εκτύπωσης για κατασκευή τεχνητών μελών σώματος, την χρήση τυπωμένων ηλεκτρονικών για κατασκευή τυπωμένων νευρικών απολήξεων που παρέχουν την αίσθηση της γεύσης και ανιχνευτών οσμής και το πως λειτουργούν οι τρέχουσες διαδικασίες  εκτύπωσης, κάτι το οποίο δεν έχει κατανοηθεί πλήρως. 

Μεταξύ των άλλων, υπήρχε ένα ευρύ φάσμα θεμάτων που κάλυψαν τη βασική έρευνα στα τυπωμένα ηλεκτρονικά, την χρήση ασυνήθιστων υλικών όπως οι νανοσωλήνες άνθρακα και περοβσκίτη και την χρήση της μεταξοτυπίας, της φλεξογραφίας και της inkjet εκτύπωσης για την επεξεργασία τους.

Κεντρικός ομιλητής ήταν ο Καθηγητής Jong Min Kim του πανεπιστημίου της Οξφόρδης ο οποίος παρουσίασε τις "Μελλοντικές Νανοτεχνολογίες για τις υποβοηθούμενες από το περιβάλλον εφαρμογές διαβίωσης με εκτυπώσιμες τεχνολογίες".

Πιο απλά, ο Καθηγητής Kim, πρώην επικεφαλής έρευνας στο νοτιοκορεάτικο γίγαντα ηλεκτρονικών Samsung, συζήτησε τις εξελίξεις σε ένα ευρύ φάσμα τεχνολογιών οθόνης και αισθητήρων συμπεριλαμβανομένων των OLED οθονών τηλεοράσεων και των οθονών κβαντικής κουκίδας που παράγονται χρησιμοποιώντας διαδικασίες εκτύπωσης, συμπεριλαμβανομένης και αυτή της inkjet εκτύπωσης. Περαιτέρω λεπτομέρειες σχετικά με αυτά, καθώς και κάποιες άλλες συνεδρίες, θα καλυφθούν σε μεγαλύτερο βάθος σε επόμενο άρθρο. 

Ο Καθηγητής Doug Bousfield του πανεπιστημίου Μέιν στις ΗΠΑ ήταν ο πρώτος από τους πολλούς ομιλητές που κάλυψε βασικές αρχές των τρεχουσών διαδικασιών εκτύπωσης που ακόμα δεν έχουν κατανοηθεί πλήρως. 

"Υπάρχουν ακόμα πολλά εκτυπωτικά προβλήματα" λέει ο Bousfield επισημαίνοντας φαινόμενα όπως τη μηχανική των ρευστών και την ρεολογία και πως αυτά έχουν αντίκτυπο στην ικανότητα του χαρτιού να εκτυπωθεί και στην ποιότητα εκτύπωσης.

Επισήμανε επίσης ότι υπάρχουν ακόμα κενά στη βασική μας γνώση για το πως λειτουργεί πραγματικά η διαδικασία στην οποία οι εκτυπωτές βασίζονται, όπως για παράδειγμα η ρύθμιση της μελάνης, με συνακόλουθα προβλήματα στην αντιμετώπισή τους μέρα με τη μέρα. Τέτοια ελαττώματα μπορεί να αποσπούν την προσοχή και να είναι ακατάλληλα για τα γραφικά, κάνοντας μια δουλειά να φαίνεται λιγότερο ιδανική. Στη περίπτωση των τυπωμένων ηλεκτρονικών και των λειτουργικών ηλεκτρονικών μπορεί να εμποδίσουν το προϊόν να λειτουργήσει. 

"Καθώς κινείστε προς την εκτύπωση βιοαισθητήρων και ηλεκτρονικών θέλετε να κάνετε τα πράγματα σωστά με την πρώτη φορά" λέει.

Μια άλλη ιδέα που ο Bousfield έθιξε ήταν νανο-ινιδισμένη κυτταρίνη. Ως επικάλυψη για το χαρτί αυτό υπόσχεται να ενισχύσει τα αποτελέσματα που παράγονται από την inkjet εκτύπωση και την εκτύπωση φλεξογραφίας χάρη στο μεγαλύτερο έλεγχο της απορρόφησης του μελανιού. Μια πηγή είναι οι ίνες από ανακυκλωμένο χαρτί που έχουν γίνει πολύ μικρές για να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή χαρτιού, οι οποίες σήμερα αποτελούν προϊόν αποβλήτων.

Δύο παρουσιάσεις κάλυψαν τα αποτελέσματα έρευνας που πραγματοποιήθηκε κάτω από το έμβλημα του WIN-IPT, μια διασυνοριακή συνεργασία μεταξύ των πανεπιστημίων της Ουαλίας και της Ιρλανδίας συμπεριλαμβανομένου του Swansea / WCPC, για την διερεύνηση καινοτόμων φωτοβολταϊκών τεχνολογιών.

Ο Jeffrey Kettle, ανώτερος λέκτορας στο Κέντρο για τη διάρκεια ζωής και τον έλεγχο της αξιοπιστίας του Πανεπιστημίου Bangor, με την παρουσίασή του κάλυψε την ανθεκτικότητα και την σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας των εκτυπωμένων φωτοβολταϊκών κυττάρων, που αναπτύσσονται ως μία χαμηλού κόστους εναλλακτική λύση για τα πιο συνηθισμένα που βασίζονται στο πυρίτιο, ηλιακά κύτταρα. Τα τυπωμένα κύτταρα παράγονται με την χρήση των γνωστών ως οργανικών φωτοβολταικών υλικών (OPVs). Αυτά είναι χημικά με βάση τον άνθρακα που μπορούν να επεξεργαστούν με διάλυμα, διαλύεται σε ένα διαλύτη για φτιάξει μελάνι που μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για εκτύπωση ή επίστρωση. 

"Το ενδιαφέρον για τα OPVs είναι ότι είναι απλό να κατασκευαστούν και με χαμηλό κόστος", λέει ο Kettle. Δυνητικά η απόσβεση της επένδυσης ενός OPV είναι τρεις μήνες σε σύγκριση με τα τέσσερα έως πέντε χρόνια για το πυρίτιο. Χρειάζονται επίσης πολύ λιγότερη ενέργεια για να κατασκευαστούν. 

Οι έρευνες δείχνουν ότι τα σημερινά εκτυπωμένα OPV κύτταρα έχουν πολύ μικρή διάρκεια ζωής για να είναι πρακτικά αλλά το πανεπιστήμιο εργάζεται με άλλες ομάδες ερευνητών συμπεριλαμβανομένου του WCPC για τεχνικές βελτίωσης της ανθεκτικότητάς τους. Ο Kettle πρόσθεσε ότι αυτή η έρευνα εφαρμόστηκε για την βελτίωση και άλλων μορφών εκτυπωμένων ηλεκτρονικών.

Η Tatyana Korochkina του WCPC παρουσίασε το έργο της για την παραγωγή αισθητήρων ασύρματης δικτύωσης με τη χρήση τυπωμένων ηλεκτρονικών. Η έρευνά της για την παραγωγή ενός αυτοτροφοδοτούμενου ασύρματου αισθητήρα, διερεύνησε τις προκλήσεις που έχει η παραγωγή κυκλωμάτων με την μέθοδο εκτύπωσης της μεταξοτυπίας και της φλεξογραφίας, συμπεριλαμβανομένων περιοχών που χρειάζονται επιπλέον δουλειά. Οι προκλήσεις συμπεριλαμβάνουν το πως να κατασκευαστούν πυκνωτές και αντιστάσεις με ένα αρκετά μεγάλο εύρος τιμών και την ενσωμάτωση τυπωμένων ηλιακών κυττάρων, υπερπυκνωτών και μπαταριών για να διασφαλιστεί ότι οι αισθητήρες θα είναι αυτάρκεις σε ισχύ. 

Η Jenny Baker του Πανεπιστημίου Swansea και επικεφαλής του προγράμματος SPECIFIC, μια ακαδημαϊκή-βιομηχανική συνεργασία για την ανάπτυξη κτιρίων με ηλιακή ενέργεια (http://www.specific.eu.com/about), μίλησε για τα ηλιακά κύτταρα περοβσκίτη. Οι περοβσκίτες είναι ειδική κατηγορία φωτοευαίσθητων υλικών που έχουν υψηλή αποδοτικότητα και είναι κατάλληλα για παραγωγή εκτύπωσης. 

Την δεύτερη μέρα ο Tim Mortensen μίλησε για τις εξελίξεις στους τυπωμένους αισθητήρες πίεσης μεγάλων περιοχών, ένα έργο σε εξέλιξη στο WCPC. Το κέντρο έχει παράγει ενα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας - εν αναμονή - τυπωμένου αισθητήρα πίεσης που προσφέρει μια δραματική μείωση κόστους κατασκευής με υψηλή ανάλυση και ευαισθησία, ανοίγοντας μια σειρά ιατρικών διαγνωστικών, αθλητικών και ψυχαγωγικών εφαρμογών, αντικαθιστώντας τα σημερινά συστήματα που κοστίζουν χιλιάδες ευρώ με αυτά που κοστίζουν πολύ λιγότερο. 

Τρία μέλη του WCPC παρουσίασαν την ερευνά τους στις βασικές αρχές ποικίλων σημερινών διαδικασιών εκτύπωσης. Η Sakulrat Foulston υπογράμμισε το έργο του σχετικά με το χαρακτηρισμό των ανοικτών anilox. Αυτό αναφέρεται στην φλεξογραφική εκτύπωση, όπου οι κύλινδροι anilox χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση της δόσης της μελάνης που εφαρμόζεται στην πλάκα εκτύπωσης.

Οι επιπτώσεις του σχήματος, της συχνότητας και του βάθους του κυττάρου έχουν σημαντικές επιπτώσεις στην αναπαραγωγή αλλά ο καλύτερος τρόπος μέτρησής τους, ο τρόπος με τον οποίο έχουν επίδραση στα αποτελέσματα, και το γιατί, δεν είναι πλήρως κατανοητά. Η έρευνά της θα βοηθήσει τους εκτυπωτές να κατανοήσουν, να μετρήσουν και να διαχειριστούν την διαδικασία, βελτιώνοντας τον έλεγχο ποιότητας. 

Οι David Beynon και James Claypole παρουσίασαν διαφορετικές πτυχές του έλεγχου ρεολογίας της μελάνης. O Beynon επεκτάθηκε στο πως η ρεολογία  επηρεάζει την μεταφορά της μελάνης, και ο Claypole στην διατμητική ροή. Και τα δύο είναι σημαντικά για την καλύτερη κατανόηση του πώς οι διαδικασίες εκτύπωσης λειτουργούν, συμπεριλαμβανομένων της μεταξοτυπίας, φλεξογραφίας, βαθυτυπίας και offset εκτύπωσης. Το έργο τους θα βοηθήσει τους εκτυπωτές και τους προμηθευτές εξοπλισμού και αναλώσιμων για την καλύτερη κατανόηση και τον έλεγχο της διαδικασίας. 

Ο Daniel Thomas μίλησε για την δουλειά του WCPC στις βιοϊατρικές χρήσεις της τρισδιάστατης εκτύπωσης στην συνεδρίασή του με τίτλο "Πρόσθετη εκτύπωση 3D διαρθρωτικών δυναμικών συστημάτων με ολοκληρωμένες λειτουργίες". Και αυτό το θέμα θα διερευνηθεί σε βάθος σε επόμενο άρθρο, αλλά όπως ανέφερε ο ίδιος ο Thomas, ο αντίκτυπος των εργασιών που βρίσκονται σε εξέλιξη: «Έχει τη δυνατότητα να κάνει τη μεγάλη διαφορά σε πολλούς ανθρώπους". 

Η παραπάνω δήλωση είναι από μόνη της μια εύστοχη παρατήρηση σχετικά με όλες τις εξελίξεις που συζητήθηκαν στο συνέδριο και ιδίως εκείνων στον κλάδο της τυπογραφίας που ψάχνουν για νέες εφαρμογές των δυνατοτήτων τους.

Περισσότερες συνεδρίες θα καλυφθούν λεπτομερώς τις επόμενες εβδομάδες. Ο στόχος του Δικτύου Προώθησης Εκτύπωσης και Επίστρωσης (APN) του WCPC είναι να επεκτείνει τον συναφή όγκο υποστήριξης της επιστήμης και τις εφαρμογές της προς όφελος της βιομηχανίας εκτύπωσης.

Άρθρο του Barney Cox στο www.fespa.com

Μετάφραση/ Επιμέλεια κειμένου: Γιώργη Διονυσία