Сейчас я очень расчитываю вернуться к голографии. В своё время мы сделали прототип для мин обороны. Но пошло в ящик. Это был 2015 год.
Сейчас задача, развить тему снова и сделать принтер для печати голографической оптики. Почему это важно? Обьясню на примере Баумановки. В своё время мы много общались, и на словах он могут сделать. Скажу так, цветной волновод у них был плохой. И за калуарами ребята признались что прблема масштабирования. Условно из 100 экз, один рабочий.. И это в лабораторных условиях.
В США, чтобы сделать один прототип на голографии, мне выкатили цену от 1 млн долларов, за меньше чем 100 тыс долларов они даже говорить не будут об этом. А у них есть своё оборудование для массового производства. Это была компания, которая делала оптику для North очков, которые поток купила Google.
Создание такое оборудования позволяет производить оптику для таких очков. Без этого цена такого волновода получается 2-5 тыс долларов.
За основу решено взять концепцию holo printer от Litiholo
Сейчас задача, развить тему снова и сделать принтер для печати голографической оптики. Почему это важно? Обьясню на примере Баумановки. В своё время мы много общались, и на словах он могут сделать. Скажу так, цветной волновод у них был плохой. И за калуарами ребята признались что прблема масштабирования. Условно из 100 экз, один рабочий.. И это в лабораторных условиях.
В США, чтобы сделать один прототип на голографии, мне выкатили цену от 1 млн долларов, за меньше чем 100 тыс долларов они даже говорить не будут об этом. А у них есть своё оборудование для массового производства. Это была компания, которая делала оптику для North очков, которые поток купила Google.
Создание такое оборудования позволяет производить оптику для таких очков. Без этого цена такого волновода получается 2-5 тыс долларов.
За основу решено взять концепцию holo printer от Litiholo
🔥2
В 2021 году я общался с директором Litiholo, чтобы взять за основу его принтер. Так как собирать свой с 0, дольше и нужно больше денег, а главное время на разработку ПО и проектирование основы.
По началу он согласился. Но потом узнав что это для AR очков, прервал общение. Придётся всё таки делать свою основу. С технической стороны сложного нет, но это время, деньги. При чем наверное больше время.
Купить его сейчас из России вряд ли будет возможным. Да и не продаст он уже. Хотя на данный момент принтер в продажу ещё не поступил.
При этом у нас есть отлаженные рецепты производства своих пластин, как материала для записи. Надеюсь что после старта продаж, можно будет част денег направить на эту разработку. Это R&D, которую я оцениваю в 2 года.
По началу он согласился. Но потом узнав что это для AR очков, прервал общение. Придётся всё таки делать свою основу. С технической стороны сложного нет, но это время, деньги. При чем наверное больше время.
Купить его сейчас из России вряд ли будет возможным. Да и не продаст он уже. Хотя на данный момент принтер в продажу ещё не поступил.
При этом у нас есть отлаженные рецепты производства своих пластин, как материала для записи. Надеюсь что после старта продаж, можно будет част денег направить на эту разработку. Это R&D, которую я оцениваю в 2 года.
🔥2
Первый прототип трекера глаза для gepse. Тогда он был крупный. Итоговая камера должна была быть 1 мм. Но тестировали саму схему, когда одновременно выводится и картинка и получается изображение глаза. Качество у камеры было не очень, от дешёвого эндоскопа за 300 руб.
👍3
Немного из практики о напылении, тем кто начинает собирать своё.
Когда делаете отражающее напыление, важно найти компромисс между прозрачностью и отражением
Если напыление будет слабым, то вы увидите паразитные отражения. Так как свет частично отразится от от второй стороны поверхности. И будет множество картинок.
Если слишком сильное, то вы не увидите картинку на просвет.
Просто держите это в голове, когда начинаете работать с этим.
И ещё, напыление должно быть с передней стороны, там где должно быть отражение. Иначе вы снова получите много паразитных переотраженний и кучу лишних картинок.
Вроде мелочь, но не всё об этом знают.
Когда делаете отражающее напыление, важно найти компромисс между прозрачностью и отражением
Если напыление будет слабым, то вы увидите паразитные отражения. Так как свет частично отразится от от второй стороны поверхности. И будет множество картинок.
Если слишком сильное, то вы не увидите картинку на просвет.
Просто держите это в голове, когда начинаете работать с этим.
И ещё, напыление должно быть с передней стороны, там где должно быть отражение. Иначе вы снова получите много паразитных переотраженний и кучу лишних картинок.
Вроде мелочь, но не всё об этом знают.
👍6
В своё время мы так же сделали ещё один эксперимент. Он связан с линзой Френеля. Эксперимент был в том, чтобы получить плоскую поверхность, которая ведёт себя как вогнутое зеркало/линза.
Что мы сделали?
Нанесли напыление на Френель со стороны зубчиков. Затем залили зубчики.
На выходе получается плоскость, которая при отражении ведёт себя как линза и одновременно прозрачная без искажений внешнего мира.
Мы это не используем. Но возможно кто то, в своём проекте сможет использовать наш опыт и использовать такой хитрый подход в своих разработках, чтобы уменьшить размер своей оптики
Что мы сделали?
Нанесли напыление на Френель со стороны зубчиков. Затем залили зубчики.
На выходе получается плоскость, которая при отражении ведёт себя как линза и одновременно прозрачная без искажений внешнего мира.
Мы это не используем. Но возможно кто то, в своём проекте сможет использовать наш опыт и использовать такой хитрый подход в своих разработках, чтобы уменьшить размер своей оптики
👍7
Начал сборку простой схемы, для демонстрации работы простой схемы при растяжении 500%. Параметры печати ещё подбирать долгого. Так же надо вводить алгоритм нанесения сплава, с учётом объёма подачи чернил, их заполнения областей и т.д. Так что с софтом ещё возиться.
Думаю что придётся и эту плату изменять. Так как компоненты имеют другие размеры (проектировал "плату" на глаз).
Второе, при сильных растяжениях, нужно наносить на электронику ещё один защитный слой. Это связано с тем, что контакты не выдерживают растяжения 500% , это и понятно метал с силиконом и любой другой плёнкой скрепить намертво при растяжении в 5 раз проблематично. Так что нужно учитывать это при доработке и использовании электронной платы при сильных растяжениях. То есть транзисторы, диоды разместить не проблема. Да даже процессор думаю тоже не проблема (хотя софт надо дорабатывать). А вот кондеры, резисторы (может есть мелкие, не видел) пока проблема, слишком крупные в плане ножек. Это реально, но нужно делать отдельно оборудование
Думаю что придётся и эту плату изменять. Так как компоненты имеют другие размеры (проектировал "плату" на глаз).
Второе, при сильных растяжениях, нужно наносить на электронику ещё один защитный слой. Это связано с тем, что контакты не выдерживают растяжения 500% , это и понятно метал с силиконом и любой другой плёнкой скрепить намертво при растяжении в 5 раз проблематично. Так что нужно учитывать это при доработке и использовании электронной платы при сильных растяжениях. То есть транзисторы, диоды разместить не проблема. Да даже процессор думаю тоже не проблема (хотя софт надо дорабатывать). А вот кондеры, резисторы (может есть мелкие, не видел) пока проблема, слишком крупные в плане ножек. Это реально, но нужно делать отдельно оборудование
👏2👍1🔥1
Вообще у технологии я бы добавил ещё этапы развития:
- нанесение адгезивного слоя в местах дорожек, чтобы чернила сразу идеально ложились в этих местах, как это сделано у лазерных принтеров (там другое, но логика такая же)
- проработать софт
- добавить возможность нанесение ещё одного защитного слоя на электронику, чтобы обеспечить её растяжение в 500-800%. Без этого можно делать только тензорные датчики, провода и шлейфы с таким растяжением.
- вернуться к более жидкому сплаву (стремились уйти к более гелеобразному)
- добавить камеру, чтобы при печати охлаждение не рассеивалось (сейчас там просто охлаждающий стол и холод рассеивается, из за этого падает его эффективность)
- разработать модуль на выходе, для установки электронных компонентов
- модуль для вырезания платы (сейчас вручную приходиться вырезать).
И параллельно работать над фотолитографией.
Для сильного растяжения, нужно либо более толстый слой чернил, плюс желательно более жидкий. У нас есть который твердеет при -20, но используем до -5/+5
- нанесение адгезивного слоя в местах дорожек, чтобы чернила сразу идеально ложились в этих местах, как это сделано у лазерных принтеров (там другое, но логика такая же)
- проработать софт
- добавить возможность нанесение ещё одного защитного слоя на электронику, чтобы обеспечить её растяжение в 500-800%. Без этого можно делать только тензорные датчики, провода и шлейфы с таким растяжением.
- вернуться к более жидкому сплаву (стремились уйти к более гелеобразному)
- добавить камеру, чтобы при печати охлаждение не рассеивалось (сейчас там просто охлаждающий стол и холод рассеивается, из за этого падает его эффективность)
- разработать модуль на выходе, для установки электронных компонентов
- модуль для вырезания платы (сейчас вручную приходиться вырезать).
И параллельно работать над фотолитографией.
Для сильного растяжения, нужно либо более толстый слой чернил, плюс желательно более жидкий. У нас есть который твердеет при -20, но используем до -5/+5
👍2
https://youtu.be/cM10uk1EPEA
Вот пример, как народ вручную делает данный вариант. Да раскатка галлия работает, но там куча нюансов (ширина дорожек, расход сплава, материал подложки), толщина итоговой конструкции.
Так что если кому то очень нужно, то сделать можно вручную, хотя то что показано на видео занимает несколько суток (там заливают силикон, а он сохнет сутки)
Вот пример, как народ вручную делает данный вариант. Да раскатка галлия работает, но там куча нюансов (ширина дорожек, расход сплава, материал подложки), толщина итоговой конструкции.
Так что если кому то очень нужно, то сделать можно вручную, хотя то что показано на видео занимает несколько суток (там заливают силикон, а он сохнет сутки)
YouTube
Silicone Devices: DIY Fabrication of Self-Contained Multi-Layered Soft Circuits using Microfluidics
Project page: http://www.raframakers.net/wiki/Main/SiliconeDevices
Silicone Devices are self-contained and thus embed components for input, output, processing, and power. Our approach scales to arbitrary complex devices as it supports techniques to make…
Silicone Devices are self-contained and thus embed components for input, output, processing, and power. Our approach scales to arbitrary complex devices as it supports techniques to make…
👍1
image_2022-07-18_15-44-32.png
225.6 KB
Опишу существующие методы производства тянущихся электронных плат на сплавах галлия.
Сразу скажу, что это методы именно нанесения дорожек. У них у всех, кроме дорожек есть еще куча проблема (защитный слой, контакты, масштабируемость производство, скорость производства и т.д.)
Штамповка
Образцы жидкого металла могут быть изготовлены с использованием штампа с помощью УФ-лазера.
Недостатки:
Хотя метод штамповки может плавно наносить тонкие пленки из жидкого металла и равномерно, остатки могут накапливаться на поверхности штампа, если штамп используется повторно, Накопленные остатки значительно ухудшают качество
Так же есть проблема с заполнением канавок сплавом. Чем они длиннее и тоньше, тем сложнее это сделать.
Сразу скажу, что это методы именно нанесения дорожек. У них у всех, кроме дорожек есть еще куча проблема (защитный слой, контакты, масштабируемость производство, скорость производства и т.д.)
Штамповка
Образцы жидкого металла могут быть изготовлены с использованием штампа с помощью УФ-лазера.
Недостатки:
Хотя метод штамповки может плавно наносить тонкие пленки из жидкого металла и равномерно, остатки могут накапливаться на поверхности штампа, если штамп используется повторно, Накопленные остатки значительно ухудшают качество
Так же есть проблема с заполнением канавок сплавом. Чем они длиннее и тоньше, тем сложнее это сделать.
image_2022-07-18_15-47-26.png
177.1 KB
Литография ( не стоит путать с тем, как мы сейчас пытаемся сделать - тут именно шаблоны)
- с помощью паттернов
- фоторезиста
- ручной ролик, распределяет галлий по каналам
- отрыв подложки
Недостатки:
Данный метод имеет недостатки, связанные с тем, что сплав прилипает к подложке/ролику. Фоторезистивный метод более дорогой и длительный, так как на все этапы процессы необходимо длительное время.
- с помощью паттернов
- фоторезиста
- ручной ролик, распределяет галлий по каналам
- отрыв подложки
Недостатки:
Данный метод имеет недостатки, связанные с тем, что сплав прилипает к подложке/ролику. Фоторезистивный метод более дорогой и длительный, так как на все этапы процессы необходимо длительное время.
image_2022-07-18_15-50-57.png
230.9 KB
Прямая печать
Выдавливает жидкий металл через дозирующий наконечник, обычно иглу шприца, на целевой субстрат в непосредственной близости. Как правило, дозирующий наконечник или подложка прикреплены к моторизованные ступени, которые могут двигаться как запрограммировано. В отличие от литографического паттерна, прямая печать не требует никакой подготовки в чистой комнате.
Недостатки:
При печати шприцевым методом, полученные шаблоны демонстрируют волнистость из-за пульсации в шприцевом насосе. Для удаления волнистости шприцевой насос заменяют пневматическим источником давления и электронным регулятором давления. Также важно поддерживать расстояние между наконечником и подложкой для получения однородного рисунка жидкого металла.
Просто печать ни дает ничего, так как сплав может растечься, может просто не прилипнуть к пленке и т.д. Как основа неплохо (его используют часто), но решение в чистом виде - нет
Выдавливает жидкий металл через дозирующий наконечник, обычно иглу шприца, на целевой субстрат в непосредственной близости. Как правило, дозирующий наконечник или подложка прикреплены к моторизованные ступени, которые могут двигаться как запрограммировано. В отличие от литографического паттерна, прямая печать не требует никакой подготовки в чистой комнате.
Недостатки:
При печати шприцевым методом, полученные шаблоны демонстрируют волнистость из-за пульсации в шприцевом насосе. Для удаления волнистости шприцевой насос заменяют пневматическим источником давления и электронным регулятором давления. Также важно поддерживать расстояние между наконечником и подложкой для получения однородного рисунка жидкого металла.
Просто печать ни дает ничего, так как сплав может растечься, может просто не прилипнуть к пленке и т.д. Как основа неплохо (его используют часто), но решение в чистом виде - нет
image_2022-07-18_15-53-48.png
215 KB
Струйная печать
Используют струйный принтер. Прокачивают сплав галлия через струйный принтер, чтобы создать мелкие брызги жидких металлических капель, которые оседают на подложке
Недостатки:
Жидкие металлы не подходят для струйной печати. Они имеют тенденцию вызывать коррозию других металлов, а поверхностный оксид может легко засорить струйные сопла.
Одним из способов решения этой проблемы является формирование дисперсий наночастиц жидкого металла путем обработки сплава ультразвуком в летучем растворителе, таком как этанол. Но это ведет к тому, что изменение структуры справа увеличивает его сопротивление.
Используют струйный принтер. Прокачивают сплав галлия через струйный принтер, чтобы создать мелкие брызги жидких металлических капель, которые оседают на подложке
Недостатки:
Жидкие металлы не подходят для струйной печати. Они имеют тенденцию вызывать коррозию других металлов, а поверхностный оксид может легко засорить струйные сопла.
Одним из способов решения этой проблемы является формирование дисперсий наночастиц жидкого металла путем обработки сплава ультразвуком в летучем растворителе, таком как этанол. Но это ведет к тому, что изменение структуры справа увеличивает его сопротивление.
image_2022-07-18_15-54-21.png
214.4 KB
Заливка
Слой PDMS с отлитым микроканалом соединен с другим голым слоем PDMS с обработкой УФ. Затем EGaIn заполняют микроканалы с применением вакуума. После заполнения EGaIn, все устройство охлаждается на холодной тарелке при - 10◦C. Затем устройство помещают на горячую плиту на 60◦С и слой PDMS с микроканалом отслаивается. Наконец, шаблон EGaIn остается на обработанном плазмой голом слое PDMS, так как поверхностный оксид жидкого металла приводит к лучшей адгезии с обработанной плазмой
Недостатки:
Невозможно заполнить очень тонкие и длинные микроканалы. Метод производства не является быстрым.
Слой PDMS с отлитым микроканалом соединен с другим голым слоем PDMS с обработкой УФ. Затем EGaIn заполняют микроканалы с применением вакуума. После заполнения EGaIn, все устройство охлаждается на холодной тарелке при - 10◦C. Затем устройство помещают на горячую плиту на 60◦С и слой PDMS с микроканалом отслаивается. Наконец, шаблон EGaIn остается на обработанном плазмой голом слое PDMS, так как поверхностный оксид жидкого металла приводит к лучшей адгезии с обработанной плазмой
Недостатки:
Невозможно заполнить очень тонкие и длинные микроканалы. Метод производства не является быстрым.
image_2022-07-18_15-57-53.png
221.1 KB
Шариковый метод
в качестве печатающей головки, аналог шариковый ручки (япония)
Недостатки
Шариковая ручка царапает и рвет тонкую пленку. Нанесенный слой получается неравномерный, так как сплав становиться более жидким при нагревании (например трении), а в случае шарика ему для этого надо прокрутиться, что приводит к неравномерному нанесению дорожки.
в качестве печатающей головки, аналог шариковый ручки (япония)
Недостатки
Шариковая ручка царапает и рвет тонкую пленку. Нанесенный слой получается неравномерный, так как сплав становиться более жидким при нагревании (например трении), а в случае шарика ему для этого надо прокрутиться, что приводит к неравномерному нанесению дорожки.