Väitös: Tulostettavaan elektroniikkaan uusia painomenetelmiä

Tutkimuskohteiksi oli valittu kolme erilaista komponenttia kuvaamaan painomenetelmien monipuolisia mahdollisuuksia: mikrolinssimatriisi, memristori ja kaksipuolinen kapasitiivinen anturi. Kullekin komponentille valittiin soveltuva valmistusmenetelmä ja niiden toiminta varmistettiin asianmukaisin menetelmin. Komponenttien valmistuksessa tavoiteltiin prosessin helppoutta ja yksinkertaisuutta, joilla saavutetaan muun muassa kustannustehokkuutta.

Mikrolinssimatriisit valmistettiin nestemäisestä polymeeristä, joka tulostettiin mustesuihkutulostimella valituille alustoille. Linssimatriisien fyysisten ominaisuuksien lisäksi selvitettiin niiden kuvantamisominaisuuksia, joiden havaittiin olevan samantasoisia kuin kaupallisella puristamalla valmistetulla linssimatriisilla. Matalampien kustannusten vuoksi mustesuihkutulostimella valmistetulla linssimatriisilla voisi korvata kalliin lasisen linssimatriisin.

Mustesuihkutulostusta käytettiin myös memristorin valmistukseen sen ainona valmistusmenetelmä. Näin valmistusprosessia saatiin yksinkertaistettua. Memristorin kerrosrakenteen aktiivisena materiaalina käytettiin titaanioksidia, joka kerrostettiin kahden hopeakerroksen väliin. Toimivaksi todettu memristori oli yksi ensimmäisistä täysin mustesuihkulla valmistetuista.

Kolmas komponentti oli kaksipuolinen kapasitiivinen anturi, jonka valmistukseen käytettiin silkkipainoa. Tätä hopeamusteella valmistettua anturia käytettiin havainnoimaan ilmansuodattimen pinnassa oleva lian määrä, joka aikaa myöden hidastaa ilmavirtaa suodattimen läpi. Anturin todettiin reagoivan kasvavaan lian määrään tehden siitä mahdollisen apuvälineen suodattimen kunnon tarkkailuun.

Väitöstyön tulokset havainnollistavat painettavan älykkyyden mahdollisuuksia eri tieteen aloilla ja arkipäiväisessä elämässä.

Diplomi-insinööri Pauliina Vilmi väittelee Oulun yliopistosta perjantaina 26.2.2021. Sähkötekniikan alaan kuuluvan väitöskirjan otsikko on Component fabrication by printing methods for optics and electronics applications (Painoteknisesti valmistettavat komponentit optiikan ja elektroniikan sovelluksiin). Vastaväittäjänä toimii Jukka Hast (VTT) ja kustoksena professori Tapio Fabritius (Oulun yliopisto). Väitöstilaisuudesta on etälähetys klo 12 alkaen.