Introducción al Gel Metálico de Liquid Wire.

Hoy hablaremos sobre el Gel Metálico™ con Andrea Olvera González de Liquid Wire. Liquid Wire es una empresa relativamente nueva que desarrolla circuitos avanzados de fase líquida para electrónica flexible y elástica. Como lector de este blog, ya sabrá que aquí en Indium Corporation somos grandes fanáticos de la electrónica elástica. ¡Aprendamos más!

Jim: Hola Andrea. Gracias por tu tiempo hoy. ¿Me preguntaba si podrías decirles a los lectores lo que es el Gel Metálico?

Andrea: El Gel Metálico es un material compuesto por la conocida aleación eutéctica líquida galio-indio-estaño, modificada con una microestructura de óxido y aditivos patentados. Es un verdadero gel reológico con un componente líquido que consiste enteramente de metal. Esto lo convierte en un gran conductor, incluso cuando permanece en una fase fluida sobre las temperaturas industriales de funcionamiento. El Gel Metálico tiene una consistencia similar a la mantequilla de maní y nunca se seca. Esto significa que no se puede romper y el conductor fluirá junto con cualquier superficie en la que esté impreso.  Desarrollamos procesos para unir el Gel Metálico a una variedad de sustratos de tal manera que esté completamente encapsulado. El comportamiento de fluido de alta viscosidad permite que las trazas conductoras resultantes mantengan una excelente conductividad eléctrica incluso cuando se flexionan repetidamente o se estiran hasta varias veces su longitud original. La microestructura de óxido aumenta la viscosidad y une el fluido, evitando las fugas. Es un material muy interesante y permite usar muchas técnicas tradicionales de fabricación de PCB para la construcción de circuitos de metal líquido, con la ventaja añadida de que no es necesaria una etapa de soldadura a alta temperatura.

Jim: Mencionaste los circuitos de fase fluida, ¿cómo los fabrican?

Andrea: A pesar de que tienen excelentes propiedades físicas, los circuitos hechos con metales de fase líquida siempre se han asumido como demasiado difíciles de fabricar en un proceso de alto volumen y alto rendimiento a pesar de estas grandes cualidades. Mediante la afinación personalizada de la reología, podemos imprimir directamente en una gama de plásticos comunes, cauchos y materiales no tejidos. Mediante el uso de grabado láser y la aplicación directa del Gel Metálico, podemos construir niveles sucesivos de circuitos de Gel Metálico en capas laminadas de películas plásticas comunes utilizadas en las industrias de la indumentaria y la electrónica. Es un proceso bastante simple donde el Gel Metálico es el único conductor desde las interconexiones, pasando por las intercapas hasta la conexión de componentes. Este sistema es elegante porque no requiere múltiples pasos de curación o puntos fragilizados como los que se encuentran en las soluciones de tinta conductora. Actualmente nos enfocamos en circuitos multicapa procesados en panel con tamaños de características de hasta 300 micras y con un tamaño máximo de hasta 25 cm en un lado. En I+D estamos impulsando resoluciones cada vez más pequeñas y desarrollando herramientas automatizadas de fabricación. También estamos trabajando con clientes en procesos personalizados para imprimir interconexiones de Gel Metálico directamente en línea con sus productos manufacturados.

Jim: Eso suena como un enfoque único para hacer circuitos flexibles y elásticos. ¿Podrías contarnos sobre algunas de las aplicaciones que tienen en mente?

Andrea: Hemos invertido una gran cantidad de recursos en Liquid Wire en la búsqueda de sustratos que coincidan con las capacidades dinámicas del Gel Metálico. Las aplicaciones potenciales son ilimitadas. Piensa en los primeros días de la Internet y las discusiones sobre el futuro y lo miope que éramos. Lo mismo ocurre con esta clase de circuitos de fase fluida que revolucionan la IoT. Nuevos factores de forma, nuevas ubicaciones y mayor movilidad que generan más datos para alimentar los sistemas de IA. A corto plazo, los circuitos de liquid Wire se utilizarán en aplicaciones desde vestibles médicos hasta ropa deportiva de alto rendimiento y ropa de seguridad, en monitoreo estructural, interiores automotrices e incluso la industria aeroespacial.

Jim: ¿Cómo planifican abordar estos mercados en un futuro próximo?

Andrea: Una forma en que trabajamos para abordar las complejas necesidades de estos enormes mercados es a través de nuestra participación con NextFlex. Sus objetivos son promover la electrónica híbrida flexible al abordar los materiales necesarios para aplicaciones importantes de doble uso. Estamos apoyando activamente las revisiones de la hoja de ruta en el desarrollo de materiales fundamentales y técnicas de embalaje, también en áreas de aplicación como monitoreo humano y monitoreo de activos. Estas áreas miran hacia el futuro en los próximos 10 años y abarcan todos los aspectos de las soluciones electrónicas, incluidas las interconexiones, para las que nuestro Gel Metálico es un nuevo candidato fuerte, así como también sensores de embalaje, circuitos y componentes en factores de forma flexibles y elásticos. El monitoreo de deformación in situ también es algo para lo que son adecuados nuestros circuitos de Gel Metálico, ya que somos compatibles con la mayoría de los compuestos y podemos imprimir fácilmente matrices de sensores de deformación.

Jim: ¡Es genial oír eso! Deseo aprender más sobre la evaluación de NextFlex del Gel Metálico.

Andrea: Gracias, Jim. ¡Esperamos compartir estos resultados con usted!

En una publicación futuro, hablaremos más sobre el Gel Metálico y las pruebas por las que pasa.

Jim H