回路を紙に直接印刷　中国科学院理化技術研究所

アート紙に印刷された電子部品（中国科学院理化技術研究所が提供）

　家庭内でワードの文書を印刷するように、お手軽に回路をプリントアウトし、自分の好きな玩具を組み立てることはできないだろうか。人民日報が伝えた。

　このほどある研究が、この想像を現実に変えようとしている。中国科学院理化技術研究所の劉静研究員率いる研究チームは、紙に電子回路を生成させる技術を初めて開発し、さらにデスクトップ型3D自動プリンターの試作品を完成させた。この設備を使い、プログラムを設定すれば、自分の必要な回路をプリントアウトできるというのだ。

　◆液体金属がインクに

　紙に電子基板を印刷する技術は、室温状態下の液体金属で直接印刷する方法の進展により実現された。

　劉研究員によると、通常の電子基板の製造工程は時間がかかり、材料とエネルギーが多く使用されるが、同技術は文字を印刷するのと同じく、基板上に導電が可能な回路とデザインを印刷することができる。これにより伝統的な7−8の工程が、3−4に短縮され、スピーディーでフレキシブルだ。

　しかしこの方法は、インクの束縛を受ける。インクに導電させるためには、導電性ポリマーを使うかナノ粒子を加え、高温固化や特定の化学反応を起こす必要がある。液体金属による回路の印刷は、上述した方法を大きく一歩前進させた。その基本的な考えは、「液体金属をインクにし、印刷するだけで回路になる」ことだ。

　伝統的な技術であれば、技術者は基板に手を加える場合、化学薬品で処理を施し、エッチングなどにより設計を行う。一方で新たな液体金属による印刷法だと、この冗長な設計手順をいとも単純化することができる。劉研究員によると、紙にさまざまな単純な回路を印刷できるようになり、試験後も導電性・信頼性が高かった。理論的には、非常に複雑な回路もしくは電子部品も印刷が可能だという。A4サイズの紙製基板の印刷には、現在十数分の時間しかかからないが、複雑な基板であればこの時間は長くなる。

　劉研究員は、「通常用いられるプラスチック製板と比べ、紙は低コストで、携帯に便利で、分解しやすく、折りたたむこともでき、リサイクルがしやすいといった特長がある。これはグリーンでエコな、低コストの回路材料だ」と説明した。