Powłoki atramentowe o nowatorskich właściwościach
Powłoki od dawna odgrywają ważną rolę w zabezpieczaniu przed korozją, tarciem i zużywaniem, a dostępność powłok różnokolorowych i metalizowanych pozwala zwiększać estetykę produktów. Zaawansowana elektroceramika to nowa technologia o ogromnym potencjale zastosowań w czujnikach, ogniwach paliwowych, nadprzewodnikach i innych dziedzinach dzięki materiałom o wyjątkowych właściwościach elektrycznych, magnetycznych lub izolacyjnych. Wprowadzanie materiałów elektroceramicznych na rynek globalny było dotąd ograniczone z powodu braku wydajnej i opłacalnej technologii przetwarzania na dużą skalę. Aby temu zaradzić, naukowcy zainicjowali finansowany przez UE projekt EFECTS ("Efficient environmental-friendly electro-ceramics coating technology and synthesis"), zmierzając do opracowania rozwiązań druku atramentowego w temperaturze pokojowej z wykorzystaniem zmodyfikowanego sprzętu dostępnego na rynku.Naukowcy zbadali cztery różne materiały do różnych zastosowań, aby określić potencjał przetwarzania przy nanoszeniu metodą atramentową. Nadprzewodzący tlenek itrowo-barowo-miedziowy (YBCO) jest powszechnie używany do powlekania przewodników, w tym kabli prądowych i magnetycznych zasobników energii. Konsorcjum udało się wykonać powlekane przewodniki o najlepszych właściwościach nadprzewodzenia, jakie kiedykolwiek uzyskano metodami opartymi na roztworach, wykazujące niemal idealny wzrost warstw ceramicznych na podłożu metalowym. Drukowane atramentowo warstwy elektrolitu z tlenku cyrkonu stabilizowanego tlenkiem itru (YSZ) do ogniw paliwowych ze stałym tlenkiem (SOFC) wykazały parametry dorównujące elektrolitom wytwarzanym konwencjonalnie lub nawet je przewyższające. Dzięki temu stanowią one doskonałą, opłacalną alternatywę. Jeden z partnerów projektu zajmuje się już wprowadzeniem takiego ogniwa paliwowego na rynek. Równie skuteczne okazały się powłoki termiczne wykonane z warstw YSZ, testowane obecnie w greckim przemyśle lotniczym jako metoda ochrony turbin. Dwutlenek tytanu (TiO2) jest związkiem znanym z właściwości hydrofilowych i powszechnie używanym na powierzchniach samoczyszczących. Fotokatalitycznie aktywne powłoki TiO2 na szkle wykazują podobne właściwości do komercyjnie dostępnych powłok samoczyszczących. Ponadto można ich używać na płytkach ceramicznych i innych powierzchniach. Manganian lantanowo-strontowy (LSMO) jest używany w atramentach nanocząsteczkowych do produkcji pamięci, czujników i innych elementów. Wykazano też możliwość uzyskania drukowalnych atramentów z LSMO nadających się do druku o wysokiej rozdzielczości w systemach komputerowego wspomagania projektowania i produkcji (CAD/CAM). W ramach projektu EFECTS opracowano opłacalne i przyjazne dla środowiska atramenty i technologie druku o doskonałych parametrach, które ułatwią stosowanie elektroceramiki w powłokach wielofunkcyjnych. Niektórzy partnerzy wprowadzili już na rynek nowatorskie produkty. Dodatkowo uzyskano dwa patenty i opublikowano 14 artykułów naukowych, a kolejne artykuły są w przygotowaniu.
