Журнал РАДИОЛОЦМАН, декабрь 2013
Janine Love
EDN
На Kickstarter запущен проект принтера под названием «The EX1». Авторы изобретения, три студента, создавшие компанию Cartesian, демонстрируют, как можно быстро создавать печатные платы на бумаге, пластике, стекле, дереве, керамике, силиконовых материалах и ткани. Принтер стоит $1.199 и обещает упростить процесс изготовления опытных образцов. Первая поставка ожидается в начале 2014 г. В течение всего пяти минут моего присутствия на сайте сборы на глазах увеличивались, и я не сомневаюсь, что они быстро наберут требуемую сумму в $30,000.
«The EX¹» имеет два картриджа с соплами для распыления чернил и печатает на подложке практически так же, как и настольный струйный принтер. Однако вместо чернил «The EX¹» распыляет два химических вещества, из которых образуются наночастицы серебра, оставляющие на подложке серебряное изображение.
У меня было несколько вопросов к основавшим компанию Ариэль Бринер (Ariel Briner), Изабелле Стивенс (Isabella Stephens) и Джону Скотту (John Scott). Двое из них еще учатся в Университете Квинсленда, – Ариэль Бринер скоро получит степень бакалавра в области электроники и аэрокосмической техники, а Избелла Стивенс в настоящее время одновременно изучает программирование и коммерцию. Джон Скотт уже получил степень бакалавра в области механики и аэрокосмической техники, также в Квинслендском университете. Учитывая, что все находятся в Австралии, и у нас возникли проблемы с разницей во времени, Бринер, выступающий в качестве главы разработки электрической части, был достаточно любезен и ответил на мои вопросы по электронной почте.
 |
| Слева направо: Изабелла, Джон и Ариэль. |
Janine Love (JL): Расскажите мне немного об истории Вашего проекта, вашей компании и о том, как вы, три соучредителя, встретились.
Ariel Briner (AB): Идея этого принтера возникла у меня несколько лет назад, когда я пытался дома сделать печатную плату для университетского проекта. В то время я пробовал создать вариант того, чем стал принтер, но потерпел неудачу, потому что пытался сделать это в одиночку. Теперь, несколько лет спустя, у меня есть команда, и за последний год нам удалось воплотить в реальность мою первоначальную идею. У меня есть два единомышленника (Джон и Изабелла). Джон и я были друзьями со школы, а Изабеллу я встретил на лекции по программированию в Квинслендском университете.
 |
| Arduino-совместимый микроконтроллер, напечатанный на полиимидной пленке и дереве. |
(JL): Как много времени прошло от создания концепции до рабочего прототипа этого принтера?
(AB): Идея возникла у меня четыре года назад. Но с момента, как я начал работать с моей командой, понадобился всего год, чтобы достигнуть успеха в том, в чем ранее я потерпел неудачу.
 |
| Схема с мигающим светодиодом, напечатанная на синтетической ткани. |
(JL): В чем заключались основные технические сложности?
(AB): Были две основные технические проблемы. Первая, и самая сложная из них, заключалась в огромном количестве возможных способов быстрого изготовления прототипов печатных плат. Я всегда знал, что наилучшим будет решение на основе струйной печати. Но даже в этом случае есть вариант печати защитного покрытия для последующего травления в кислоте, печати существующими бытовыми чернилами или предпочтенный нами метод осаждения серебра из двух видов «чернил». Выбор неправильного варианта как раз и помешал мне в первый раз.
Вторая важная проблема касалась струйного картриджа, в частности, того, стоит ли изготавливать его самостоятельно и как им управлять.
 |
| Сенсорная игра «Simon Says», напечатанная на бумаге. |
(JL): Как вы их преодолевали?
(AB): Справиться с первой проблемой было несложно. Я уже опробовал одну технологию и потерпел неудачу, оставив, тем самым, всего два варианта для выбора. Решение проблемы струйного картриджа оказалось довольно занимательным. Очень мало доступной информации о том, как работают струйные картриджи и как их использовать. Однако, немного повозившись, мы смогли заставить наш картридж работать даже лучше, чем надеялись.
 |
| Увеличенное изображение схемы с элементами поверхностного монтажа, напечатанной прямо на бумаге. |
(JL): Каковы ограничения использования серебряных наночастиц? Насколько скоростные схемы они позволяют создавать?
(AB): Серебряные наночастицы великолепны, мы смогли добиться печати таких проводников, которые сохраняют работоспособность при сгибании, не боятся воздействии воды, а также пригодны для пайки. По правде говоря, ограничений для них мы еще не увидели. Очевидным фактором, влияющим на скорость работы схемы, является паразитная емкость, которая значительно варьируется. На нее влияет множество факторов, не все из которых мы успели полностью исследовать. Мы проводили испытания на микроконтроллерах с частотой до 20 МГц и пока не обнаружили предела. У нас нет никаких сомнений, что достижимы и бóльшие скорости.
 |
| Напечатанная на стеклотекстолите FR4 схема защиты LiPo аккумуляторов демонстрирует высокое разрешение. |
(JL): Каков план ваших дальнейших действий? Какие улучшения планируются в следующем поколении устройств?
(AB): На создание принтера нас вдохновили современные возможности быстрого изготовления прототипов (в частности, 3D-печать). Я всегда думал, каким необычным может стать мир, если каждый сможет делать схемы с той же легкостью, что и печатать на 3D-принтере. Все так быстро изменяется в нашем мире, что, действительно, сложно сказать, что готовит будущее. У нас есть миллионы идей, но только две руки. Тем не менее, мы очень мечтаем о создании полноценной настольной фабрики по производству печатных плат.
Характеристики принтера:
- Область печати: 17.5 × 8 см
- Габариты: 41.2 × 31.2 × 16.6 см
- Вес: около 6 кг с полными картриджами.
