L'attuale processo di stampa transfer presenta una serie di limitazioni che hanno reso difficile la creazione di dispositivi flessibili più complessi e su larga scala.
Il controllo preciso di variabili critiche come la velocità di trasferimento e l'adesione e l'orientamento della nanostruttura rende difficile garantire che ogni timbro sia identico all'ultimo.
Un timbro polimerico incompleto o disallineato sul substrato finale può portare a prestazioni elettroniche scadenti o addirittura impedire il funzionamento dei dispositivi.
Sebbene i processi siano stati sviluppati per rendere più efficace il trasferimento dello stampaggio, spesso richiedono apparecchiature aggiuntive come laser e magneti, aggiungendo costi di produzione aggiuntivi.
Il team di Glasgow ha eliminato una fase del processo di stampa transfer convenzionale. Invece di trasferire le nanostrutture su uno stampo polimerico morbido prima che venga trasferito al substrato finale, il loro nuovo processo, quello che chiamano "trasferimento diretto a rullo", per stampare il silicio direttamente su una superficie flessibile.
Il processo inizia con la fabbricazione di una sottile nanostruttura di silicio di meno di 100 nanometri. Quindi il substrato ricevente, un materiale plastico flessibile e ad alte prestazioni chiamato poliimmide, viene ricoperto da uno strato ultrasottile di sostanze chimiche per migliorare l'adesione.
Il substrato preparato viene avvolto attorno a un tubo di metallo e una macchina controllata da computer sviluppata dal team arrotola il tubo sul wafer di silicio, trasferendolo al materiale flessibile.
Ottimizzando attentamente il processo, il team è riuscito a creare stampe altamente uniformi su un'area di circa 10 centimetri quadrati, con una resa di trasferimento di circa il 95%, significativamente superiore alla maggior parte dei processi di stampa transfer convenzionali su scala nanometrica.
La ricerca è stata supportata da finanziamenti dell'Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC)