Matteo Manachino

Dottorato in Ingegneria Elettrica, Elettronica E Delle Comunicazioni , 34o ciclo (2018-2021)

Dottorato concluso nel 2021

Tesi:

Modelling and characterization of electronic conductivity in 3D printed PEGDA:PEDOT polymer composites - High frequency applications (Abstract)

Tutori:

Luciano Scaltrito Candido Pirri

Presentazione della ricerca:

Poster

Profilo

Argomento di ricerca

Polimeri elettricamente conduttivi stampati in 3D per dispositivi elettronici non planari

Interessi di ricerca

Analog, Power and Mixed-Signal Circuits and Embedded Systems
Micro- and nanotechnologies, devices, systems and applications

Biografia

Il focus di questa attività di ricerca è quello di modellare il meccanismo di conduzione in un dispositivo stampato in 3D realizzato in materiale composito: Poly (3,4-etilendioxythiophene), chiamato anche PEDOT come polimero coniugato, che è il riempitivo di una matrice polimerica di isolamento composta da PEGDA (polietilene glicole diacrilato), un monomero a catena lunga, idrofilo, foto-reticolante.
Un modello di conduzione validato sperimentale, fortemente correlato ai parametri del processo di stampa è obbligatorio per ottimizzare la conduttanza del dispositivo, senza sacrificare la stampabilità del dispositivo. L'idea è quella di stampare, direttamente attraverso il processo stereolitografico, i componenti elettronici fondamentali, i sensori ed inoltre di sfruttare il sistema bi-materiale per realizzare nello stesso processo di stampa, regioni conduttive e isolanti al fine di superare l'idea di planarità dei circuiti stampati (PCBs), consentendo lo sviluppo di un'elettronica tridimensionale.
Lo sfruttamento di nuove capacità di prototipazione rapida porterà alla stampa 3D di dispositivi di interconnessione (MID), che consente di integrare funzioni meccaniche ed elettroniche in un singolo componente per ottimizzare e miniaturizzare i progetti, nonché migliorarne le funzioni, le prestazioni e l'affidabilità dei prodotti connessi. Ciò offrirà ai progettisti una libertà molto maggiore di sperimentare nuove forme, sfruttando al contempo i vantaggi dell'utilizzo dei MID in termini di aggiunta di funzionalità, riduzione di peso, ottimizzazione della struttura del prodotto e miglioramento dell'affidabilità.
L'attività di ricerca mira a modellare il meccanismo di conduzione del composito polimerico stampato in 3D, composto da una matrice isolante PEGDA e un polimero coniugato, come riempitivo, detto PEDOT, attraverso le caratterizzazioni elettriche sperimentali di campioni di dispositivi stampati in 3D.
Gli obiettivi principali sono quindi la progettazione di contatto metallo-polimero di alta qualità con proprietà adesive elettriche e meccaniche potenziate per integrare circuiti integrati in circuiti stampati 3D, attraverso la stereolitografia; la caratterizzazione elettrica DC / AC di dispositivi polimerici stampati in 3D, con elevata conducibilità anisotropica longitudinale, trasversale e assiale; lo sviluppo di un modello di conduzione tridimensionale di dispositivi polimerici stampati in 3D.
Numerosi campioni PEGDA / PEDOT termoindurenti sono stati stampati, mediante stereolitografia e testati per caratterizzare le proprietà elettriche, testando diversi metalli di contatto.

Premi e riconoscimenti

  • poster giornate GIF (Gruppo italiano di fotochimica) (2021)
  • Poster MNE 2021 Turin (2021)

Pubblicazioni

Pubblicazioni durante il dottorato Vedi tutte le pubblicazioni su Porto@Iris

Società e imprese

Brevetti e altre proprietà intellettuali