Titlul proiectului: “Fabricarea de rețele flexibile de micro-dispozitive electronice prin scriere directa cu laserul pentru măsurarea presiunii in timp real”

<< English version

Acronim: FLEXSens


Contract nr.: 25/1.10.2015


Cod proiect: PN-II-RU-TE-2014-4-2311


Programul: Resurse Umane

 

Tipul proiectului: Proiecte de cercetare pentru stimularea constituirii de tinere echipe de cercetare independente

 

 

Director de proiect: Dr. Alexandra Palla Papavlu

Lista persoanelor implicate in proiect:

Mihaela Filipescu

Valentina Dinca

Valentina Marascu

Andreea Andrei

Simona Brajnicov

Maria Dinescu

Coordonator: Institutul National pentru Fizica Laserilor, Plasmei si Radiatiei

 

 

Sursa de finantare: Unitatea Executiva pentru Finantarea Invatamantului Superior, a Cercetarii, Dezvoltarii si Inovarii (UEFISCDI), program Resurse Umane, competitia 2014

 

 

Rezumatul proiectului

Proiectul FlexSens vizează aplicarea unei tehnici laser, transfer laser indus înainte (LIFT) pentru fabricarea de componente electronice pe substraturi flexibile. Proiectul are trei obiective specifice: i) de a demonstra aplicabilitatea tehnicii LIFT pentru fabricarea de tranzistori (TFT); ii) de a demonstra aplicabilitatea tehnicii LIFT pentru fabricarea de matrici de diode organice (OLED-uri); si iii) scrierea directa de componente electronice (TFT, OLED si senzori de presiune) pe substraturi flexibile. Aceste obiective corespund fabricării unui dispozitiv miniaturizat complet operațional care oferă un răspuns vizual (când OLED-urile sunt active) când este aplicata presiune (diferitele intensitati luminoase ale OLED-urilor corespund diferitelor presiuni aplicate).

Realizarea acestui proiect va contribui la consolidarea industriei din Romania prin fabricarea de micro-dispozitive, in special sisteme-pe-substraturi-de-plastic. De fapt, aceasta este o motivație strategica si o caracteristica importanta a acestui proiect, deoarece sistemele-pe-substraturi-de-plastic sunt importante nu doar pentru monitorizarea si controlul mediului cat si pentru medicina, si monitorizarea sanatatii.

 

 

Obiectivele proiectului:

1. Demonostrarea fezabilitatii metodei LIFT pentru fabricarea unui TFT;

2. Demonstrarea fezabilitatii metodei LIFT pentru fabricarea unei matrici de OLED-uri;

3. „Scrierea” prin LIFT a unor componente electronice in diverse arhitecturi pe substraturi flexibile.

 

 

Durata de execuție a proiectului: 1.10.2015 – 30.09.2017

 

 

Valoarea contractului: 550.000 lei

Anul 2015: 50.600 lei

Anul 2016: 350.000 lei

Anul 2017: 149.400 lei

 

 

Etapa I (31.12.2015)

>>Rezumatul etapei I<< (click pentru vizualizare)


Activitati: Selectarea materialelor care urmează a fi utilizate pentru prelucrarea laser.

 

 

Etapa II (31.12.2016)

>>Rezumatul etapei II<< (click pentru vizualizare)

 

Activitati:
1. Stabilirea condițiilor experimentale pentru a fabrica un TFT
2. Raport privind cele mai bune condiții experimentale pentru fabricarea OLED-urilor

Valoarea alocata proiectului de la bugetul de stat pentru anul 2016: 276.491 lei.
 

 

Etapa III (30.11.2017)

 

Activitati:

1. Raport privind cele mai bune condiții experimentale pentru fabricarea unui TFT și OLED prin LIFT într-un singur pas
2. Raport privind răspunsul OLED-urilor, atunci când este aplicata presiune
 

 

Concluzii

In ultima faza de desfasurare a proiectului am reusit sa demonstram ca prin tehnica LIFT este posibil sa integram pe un substrat flexibil diferite componente electronice, tranzistor, OLED si sensori, din materiale organice si anorganice. In plus, acest sistem simplu pe substrat flexibil si ieftin permite determinarea profilului presiunii fara integrarea unor circuite aditionale sofisticate.

 

 

Diseminare

1. Articol publicat: „Ferrocene pixels by laser-induced forward transfer: towards flexible microelectrode printing” autori: B. Mitu, A. Matei, M. Filipescu, A. Palla Papavlu, A. Bercea, T. Lippert, M. Dinescu, in Journal of Physics D: Applied Physics.

2. Articol acceptat spre publicare: „Pulsed laser deposition of Ni thin films on Si (100) and flexible PDMS substrates” autori: F. Stokker-Cheregi, D. Colceag, M. Filipescu, V. Ion, A. Palla-Papavlu, A. Vlad, M Dinescu, in Romanian Reports in Physics

3. Articol in pregatire: „Direct Laser Writing of Single Wall Carbon Nanotube Webs for High Performance Sensors”, Alexandra Palla Papavlu, Jikun Chen, Xuchun Gui, Maria Dinescu, Alexander Wokaun, Thomas Lippert

Capitole in carti:

4. Publicate: Chapter 14. Laser printing of proteins and biomaterials, autori: Alexandra Palla-Papavlu, Valentina Dinca, Maria Dinescu in „Laser Printing of Functional Materials: Fundamentals & Applications in Electronics, 3D Microfabrication and Biomedicine”, editori Alberto Piqué, Pere Serra, Wiley-VCH. ISBN: 978-3-527-34212-9 (2018)

5. Capitolul ”Matrix-Assisted Pulsed Laser Evaporation of Organic Thin Films: Applications in Biology and Chemical Sensors” autori: Alexandra Palla Papavlu, Valentina Dinca, Mihaela Filipescu and Maria Dinescu in Laser Ablation - From Fundamentals to Applications, editor: Tatiana Itina, INTECH 2018, ISBN: 978-953-51-5565-2

6. Acceptate spre publicare: „Laser-Induced Forward Transfer” autori: Alexandra Palla Papavlu, Thomas Lippert, in Handbook of Laser Technology & Applications, 2nd Ed, Editor Chunlei Guo

7. Un capitol de carte a fost acceptat spre publicare: „Laser structuring of soft materials: laser-induced forward transfer and two-photon polymerization” autori: Favian Stokker-Cheregi, Alexandra Palla-Papavlu, Irina Alexandra Paun, Thomas Lippert, Maria Dinescu, in Advances in the Application of Lasers in Materials Science, Eds. M. Dinescu, D. Geohegan, A. Miotello, P.M. Ossi, Springer (2018)

 

Participari la conferinte:

Prezentări invitate

8. Alexandra Palla-Papavlu a tinut o lectie invitata la conferinta IONS-International OSA Network of Students, Balvanyos 25-28 iulie 2017, cu titlul: „Flexible micro-sensor fabrication via laser direct writing”, autori: A. Palla Papavlu, T. Lippert, M. Dinescu. (Marti, 25 iulie, 14:30-15:00).

9. HPLA/DE (Conference on High Power Laser Ablation / Directed Energy) desfășurata in perioada 4 - 7 aprilie 2016 la Santa Fe, SUA, titlul prezentarii: “Laser Forward Transfer of nanostructures: towards original sensing applications”. Autori: M. Filipescu, A. Palla Papavlu, S. Vizireanu, M. Dinescu, G. Dinescu, A. Wokaun, T. Lippert.

10. HPLA/DE (Conference on High Power Laser Ablation / Directed Energy) desfășurata in perioada 4 - 7 aprilie 2016 la Santa Fe, America, titlul prezentarii: “Laser direct write of carbon structures onto flexible substrates”. Autori: A. Palla Papavlu, M. Filipescu, M. Dinescu, A. Wokaun, T. Lippert.

11. SLIMS - 15th IUVSTA School - Lasers for the Nano-Engineering of Surfaces Intl. School on Lasers in Materials Science, desfășurata in perioada 10-17 iulie 2016 in San Servolo, Venetia, Italia, titlul prezentarii: “Laser Direct Writing via Multi Photon Absorption and Laser Induced Forward Transfer”. Autori: A. Palla Papavlu, M. Filipescu, M. Dinescu, A. Wokaun, T. Lippert.

12. ALT – Advanced laser technologies, desfășurata in perioada 12-16 septembrie 2016, in Galway, Irlanda, titlul prezentarii: “Advances in laser direct writing of carbon materials for flexible micro-device fabrication”. Autori: A. Palla Papavlu, M. Filipescu, T. Lippert, A. Wokaun, M. Dinescu.


Prezentări orale

13. 10th International Symposium on Flexible Organic Electronics (ISFOE17) desfasurata la Salonic, Grecia, 3-6 Iulie 2017, titlul prezentarii: „Stretchable sensor arrays via laser direct write”, autori: A. Palla-Papavlu, T. Lippert, M. Dinescu, A. Wokaun.

14. The 15th International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM 2017) desfasurata la Kyoto, Japonia, in perioada 27 august – 1 septembrie 2017; titlul prezentarii: „Direct laser writing of single walled carbon nanotubes for high performance gas sensors”, autori: A. Palla Papavlu, M. Dinescu, A. Wokaun, T. Lippert (simpozionul B-2: Advanced thin film materials for future electron device and sensor).

15. The 9th International Conference On Advanced Materials (ROCAM 2017) desfasurata la Bucuresti, 11-14 iulie 2017, titlul prezentarii: „Laser direct write of flexible sensor systems” autori: Flavian Stokker, Alexandra Palla Papavlu, Mihaela Filipescu, Maria Dinescu (Sesiunea 3, ora 16:00-16:15, Miercuri 12 iulie).

16. Biomatsen-2nd International Congress on Biomaterials & Biosensors, desfasurata in perioada 1-3 iunie 2016 in Istanbul, Turcia, titlul prezentarii: „Advances in laser direct writing of hybrid carbon materials on nonconventional substrates”. Autori: A. Palla Papavlu, M. Filipescu, M. Dinescu, A. Wokaun, T. Lippert.

17. AFM-Advances in Functional Materials, desfasurata in perioada 8-11 august 2016, in Jeju, Coreea, “Laser direct writing of hybrid carbon-oxide nanostructures: towards original sensing applications” prezentata la simpozionul “S1:Carbon and metal oxide based composite materials”. Autori: A. Palla Papavlu, M. Filipescu, M. Dinescu, T. Lippert.

18. IBWAP-16th International Balkan Workshop on Applied Physics and Materials Science, desfasurata in perioada 7-9 iulie 2016, in Constanta, Romania, titlul prezentarii: „Laser writing of micro-devices for flexbile electronics”. Autori: A. Palla Papavlu, M. Filipescu, M. Dinescu, T. Lippert.


Prezentări postere

19. EMRS-European Materials Research Society, desfășurata in perioada 2-6.05.2016 la Lille, Franța, titlul posterului: “Laser direct writing of carbon materials on nonconventional substrates”. Autori: A. Palla Papavlu, M. Filipescu, M. Dinescu, A. Wokaun, T. Lippert.

20. Conferinta COLA (Conference on Laser Ablation), desfasurata la Marsilia, Franta, in perioada 3-8 septembrie 2017; titlul posterului: „Laser-induced forward transfer of sensing devices”, autori: Alexandra Palla Papavlu, Maria Dinescu, Thomas Lippert (Poster session 1 luni 4 septembrie 18:00-20:00).

21. Conferinta 2nd International Conference on Applied Surface Science (ICASS 2017) 12-15 Iunie 2017, titlul posterului: „Laser processing of polymer films for bio applications” autori: Alexandra Palla Papavlu, Mihaela Filipescu, Maria Dinescu, Dalian, China (P182, miercuri 14 iunie 16:20 – 18:30).

22. Conferinta European Materials Research Society, EMRS Spring Meeting 2017, desfasurata la Strasburg 22-26 mai 2017, titlul posterului: „Laser direct writing of carbon materials on nonconventional substrates” autori: Alexandra Palla Papavlu, Mihaela Filipescu, Maria Dinescu, Thomas Lippert (simpozionul X).

23. The 17th International Balkan Workshop on Applied Physics (IBWAP 17) desfasurata in Constanta, Romania, in perioada 11-14 iulie 2017, titlul posterului: „Laser transfer of flexible sensor arrays” autori: Alexandra Palla Papavlu, Mihaela Filipescu, Maria Dinescu (Sectiunea 1: Materials Physics).