| Fecha: |
2023 |
| Resumen: |
L'electrònica de consum és la principal causa de l'excés de residus electrònics que impulsa la necessitat de sistemes més sostenibles. Una manera de mitigar aquest problema és incorporant materials ecològics i biodegradables a l'electrònica quotidiana. Això s'aconsegueix a través d'un procés de substitució on cada capa, com ara el substrat i les capes conductores, dielèctriques i semiconductores s'aborden metodològicament en termes de fabricació, materials i caracterització elèctrica. Aquest procés es va iniciar pel substrat on es van considerar una àmplia gamma de materials flexibles, des de polímers naturals fins a sintètics, molts dels quals presentaven temperatures de transició vítria baixes (< 100 °C). Això fa que siguin difícils de processar mitjançant tècniques de microfabricació convencionals que sovint consumeixen energia i produeixen residus perillosos. L'adopció de tecnologies d'impressió com la impressió d'injecció de tinta ofereixen una alternativa ecològica per fabricar components electrònics, ja que no hi ha restriccions de temperatura ni estructurals. A més, permet la impressió directa sobre qualsevol substrat escollit utilitzant tintes com les tintes de nanopartícules o de descomposició organo-metàl·lica. Entre els diversos metalls biodegradables existents es van triar el zinc (Zn) i el molibdè (Mo) per les seves conductivitats elevades. Tanmateix, com que no estan disponibles comercialment, es van formular aquestes tintes metàl·liques mitjançant proves iteratives d'estabilitat de dissolvents, reològiques i d'impressió. Però com que aquests metalls tendeixen a presentar altes temperatures de sinterització (. |
| Resumen: |
La electrónica de consumo es la principal causa del exceso de residuos electrónicos impulsando la necesidad de sistemas más sostenibles. Una forma de mitigar este problema es incorporando materiales ecológicos y biodegradables a la electrónica cotidiana. Esto se logra a través de un proceso de sustitución en el que cada capa, como el sustrato y las capas conductoras, dieléctricas y semiconductoras se abordan metodológicamente en términos de fabricación, materiales y caracterización eléctrica. Este proceso se inició por el sustrato donde se consideraron una amplia gama de materiales flexibles, desde polímeros naturales hasta sintéticos, muchos de los cuales presentaban bajas temperaturas de transición vítrea (< 100 °C). Esto hace que sean difíciles de procesar mediante técnicas de microfabricación convencionales que a menudo consumen energía y producen residuos peligrosos. La adopción de tecnologías de impresión como la impresión de inyección de tinta ofrecen una alternativa ecológica para fabricar componentes electrónicos, puesto que no existen restricciones de temperatura ni estructurales. Además permite la impresión directa sobre cualquier sustrato escogido utilizando tintas como las tintas de nanopartículas o de descomposición organometálica. Entre los diversos metales biodegradables existentes se eligieron el zinc (Zn) y el molibdeno (Mo) por sus elevadas conductividades. Sin embargo, al no estar disponibles comercialmente, se formularon estas tintas metálicas mediante pruebas iterativas de estabilidad de disolventes, reológicas y de impresión. Pero dado que estos metales tienden a presentar altas temperaturas de sinterización (. |
| Resumen: |
Disposable consumer electronics are the main cause of excessive electronic waste that drives the need for more sustainable systems. One way to mitigate this problem is by incorporating eco-friendly and biodegradable materials into everyday electronics. This is achieved through a step-by-step process where each layer such as the substrate, conductive, dielectric, and semiconductor layers were approached methodologically in terms of fabrication, materials, and electrical characterization. Intrinsically, this begins with the substrate where a large range of flexible materials were considered from natural to synthetic polymers, much of which exhibited low glass transition temperatures (< 100°C). This makes them difficult to process using conventional microfabrication techniques which are often energy intensive and produce hazardous waste. In contrast, the adoption of printing technologies such as inkjet printing provides an eco-friendly alternative to fabricate electronic components as there are no temperature nor structural restrictions. Additionally, it enables direct printing onto any chosen substrate using inks often categorized as either nanoparticle or metal organic decomposition inks. There are several biodegradable metals from which zinc (Zn) and molybdenum (Mo) were chosen based on their respectively high conductivities. However, because they are not commercially available, ink formulation for each metal ink included iterative solvent stability, rheological, and printability testing. However, because these metals tend to exhibit high sintering temperatures (. |
| Nota: |
Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Enginyeria Electrònica i de Telecomunicació |
| Derechos: |
Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, i la comunicació pública de l'obra, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original. No es permet la creació d'obres derivades.  |
| Lengua: |
Anglès |
| Colección: |
Programa de Doctorat en Enginyeria Electrònica i de Telecomunicació |
| Documento: |
Tesi doctoral ; Text ; Versió publicada |
| Materia: |
Electrònica impresa ;
Printed electronics ;
Electrónica impresa ;
Electrònica sostenible ;
Sustainable electronics ;
Electrónica sostenible ;
Materials funcionals ;
Functional materials ;
Materiales funcionales ;
Ciències Experimentals ;
Tecnologies ;
621.3 |
visitante ::
identificación
dir.
