ناسا : استعمال البلازما لطباعة الإلكترونيات النانوية

تم تطوير تقنية طباعة جديدة بواسطة فريق من مركز أميس البحثي التابع لناسا و مختبر المسرّع الوطني (SLAC)، وهي تدمح القدرة على طباعة أجهزة مصغرة وإلكترونيات نانوية على أشياء تكون حساسة وتتلف عند عمليات الطباعة التقليدية.
وهو ما يعني إمكانيّة بناء حساسات نانوية رخيصة، سهلة الإنتاج وقابلة للارتداء لأغراض كيميائية وطبية، بالإضافة إلى عدد من التطبيقات الأخرى مثل الملابس الذكية وحتى المواد المبرمجة وإنترنت الأشياء، من خلال دمج أجهزة استشعار وأجهزةٍ مصغرة في مواد عادية من الورق، الأقلام وأي شئ أخر.
في السابق كان تتم الطباعة عبارة طابعة تستخدم تقنية الحقن-حيث تحقن المواد في حبر من نوع معين، ثم يتم طلاؤه على الشيء مثل الورق. هذه الطريقة صعبة وتحتاج كا مادة إلى حبر خاص بها. من الممكن طباعة بعض المواد النانوية مثل الأيروسولات، ولكن هذا يتطلب تسخين إضافي إلى عدة مئات من الدرجات، وهي العملية التي من شأنها أن تدمر المواد القابلة للاشتعال الحساسة مثل الورق أو الأقمشة.
وتنطوي هذه التقنية الجديدة على غرس البلازما من أيونات الهليوم مع المواد النانوية، والرش مباشرة على السطح في درجات الحرارة أكثر بقليل من 40 درجة مئوية، لاحاجة إلى تسخين إضافي، وبما أن العملية تحتوي على فوهةٍ قادرة على العمل في كل المحاور الثلاثة فهذا يعني إمكانيّة الطباعة على الأشياء ثلاثية الأبعاد بأي شكل أو تفصيل.
يقول ميا ميابان من مركز أميس التابع لناسا "تستطيع استعمال هذه التقنية لطباعة الأشياء على الورق، البلاستيك والقطن، أو أي نوع من المنسوجات، إنها مثالية للركائز الناعمة (المواد التي يتم الطباعة عليها).
قام الفريق وكإثبات على صحة عملهم بطباعة حساس نانوي على قطعة من الورق- استخدموا أنابيب كربونية نانوية، وهي قادرة على التفاعل مع جزيئات محددة من خلال تغير مقاومتها الكهربائية. الحساسات الكيميائية والبيولوجية قادرة على كشف الأمونيا والدوبامين.
الطريقة جاهزة للتطبيق التجاري، والفريق جاهز لتجربتها مع استخدامات أخرى- على سبيل المثال، صناعة بطاريات صغيرة للهواتف الذكية.