Introduction au Metal Gel de Liquid Wire

Aujourd’hui, nous parlerons du Metal Gel™ avec Andrea Olvera-Gonzalez de Liquid Wire. Liquid Wire est une entreprise relativement jeune qui développe des circuits avancés en phase fluide pour l'électronique flexible et extensible. Comme vous le savez peut-être à la lecture de ce blog, Indium Corporation est un grand passionné d'électronique extensible. Apprenons en plus !

Jim : Bonjour Andrea. Merci pour le temps que vous nous accordez aujourd'hui. Peut-être, pourriez-vous dire aux lecteurs ce qu'est le Metal Gel ?

Andrea :  Metal Gel est un matériau composé du fameux alliage eutectique liquide Gallium-Indium-Étain, modifié par une microstructure d'oxydes et des additifs exclusifs. Il s'agit d'un véritable gel rhéologique dont la composante liquide est entièrement constituée de métal. C’est donc un excellent conducteur, même s'il reste en phase liquide à des températures de fonctionnement industrielles. Le Metal Gel a une consistance semblable à celle du beurre de cacahuète et ne sèche jamais. Donc, il ne peut pas se rompre et le conducteur s'écoulera avec n’importe quelle surface sur laquelle il est imprimé.  Nous développons des procédés permettant de fixer le Metal Gel à divers substrats de sorte qu'il soit entièrement encapsulé. Le comportement du fluide à haute viscosité permet aux traces conductrices qui en résultent de conserver une excellente conductivité électrique même en cas de flexions ou d'étirements répétés jusqu'à plusieurs fois leur longueur d'origine. La microstructure des oxydes augmente la viscosité et emprisonne le fluide, ce qui empêche les fuites. C'est un matériau vraiment intéressant qui permet d'utiliser de nombreuses techniques traditionnelles pour fabriquer des circuits imprimés en métal liquide, avec l'avantage supplémentaire qu'il ne nécessite pas d'étape de soudure à haute température.

Jim :  Vous avez mentionné les circuits en phase fluide ; comment les fabriquez-vous ?

Andrea : Bien qu'ils présentent de formidables propriétés en termes de matériaux, les circuits fabriqués à partir de métaux en phase liquide ont toujours été considérés comme trop difficiles à fabriquer par un procédé à grand volume et à haut rendement. Grâce à un réglage personnalisé de la rhéologie, nous pouvons imprimer directement sur toute une gamme de plastiques, caoutchoucs et non-tissés courants. En utilisant la gravure laser et l'application directe de Metal Gel, nous pouvons construire des niveaux successifs de circuits au Metal Gel dans des couches laminées de films plastiques courants utilisés dans les industries de l'habillement et de l'électronique. C'est un processus assez simple où le Metal Gel est le seul conducteur, depuis les interconnexions jusqu'aux passages entre les couches et les composants fixés. Ce système est élégant car il ne nécessite pas plusieurs étapes de durcissement ou de points fragilisés comme on en trouve dans les solutions d'encre conductrice. Actuellement, nous nous concentrons sur les circuits multicouches traités en panneau avec des dimensions descendant jusqu'à 300 microns et une taille maximale de 25 cm sur un côté. En R&D, nous nous efforçons d'atteindre des résolutions toujours plus petites et de développer des outils de fabrication automatisés. De plus, nous travaillons avec nos clients sur des procédés personnalisés pour imprimer des interconnexions en Metal Gel directement en ligne avec leurs produits manufacturés.

Jim : Voilà qui semble être une approche unique pour la fabrication de circuits flexibles et extensibles. Pourriez-vous nous parler de certaines applications que vous avez en tête ?

Andrea : Nous avons investi beaucoup de ressources chez Liquid Wire pour trouver des substrats qui correspondent aux capacités dynamiques du Metal Gel. Les applications potentielles sont illimitées. Pensez aux débuts de l'internet et aux discussions sur l'avenir et à quel point nous étions myopes ! Il en va de même avec cette catégorie de circuits en phase liquide qui révolutionne l'IDO. De nouveaux facteurs de forme, de nouveaux lieux et une mobilité accrue génèrent davantage de données pour alimenter les systèmes d'IA. À plus court terme, les circuits Liquid Wire seront utilisés dans des applications allant des vêtements médicaux aux vêtements de sport et de sécurité, en passant par la surveillance des structures, les intérieurs d'automobiles et même l'aérospatiale.

Jim : Comment envisagez-vous d'aborder ces marchés dans un avenir proche ?

Andrea : Notre participation à NextFlex est un moyen de répondre aux besoins complexes de ces énormes marchés. Leur objectif est de permettre la mise au point de produits électroniques hybrides flexibles en s'attaquant aux matériaux nécessaires à d'importantes applications à double usage. Nous soutenons activement les révisions de la feuille de route dans les techniques fondamentales de développement des matériaux et d'emballage, mais aussi dans des domaines d'application comme la surveillance humaine et la surveillance des biens. Ces domaines sont tournés vers l'avenir pour les dix prochaines années et englobent tous les aspects des solutions électroniques, comprenant les interconnexions, pour lesquelles notre Metal Gel est un nouveau candidat sérieux, mais aussi l'emballage des capteurs, des puces et des composants dans des facteurs de forme flexibles et extensibles. La surveillance in situ des contraintes est également un domaine dans lequel nos circuits au Metal Gel sont bien adaptés, car nous sommes compatibles avec la plupart des composites et pouvons facilement imprimer des réseaux de capteurs de contraintes.

Jim : C'est bon à savoir ! Je suis impatient d'en savoir plus sur l'évaluation de Metal Gel par NextFlex.

Andrea : Merci Jim ! Nous sommes impatients de partager ces résultats avec vous !

Dans un prochain article, nous parlerons plus en détail du Metal Gel et des essais qu'on lui fait passer.

~Jim H