XTPL rozwija i komercjalizuje innowacyjną w skali globalnej technologię, chronioną przez międzynarodowe zgłoszenia patentowe, która umożliwia ultraprecyzyjne drukowanie nanomateriałów. Ze względu na swój platformowy charakter, rozwiązanie to znajdzie zastosowanie w szeroko rozumianej branży elektroniki drukowanej i umożliwi niskokosztową oraz nieskomplikowaną produkcję addytywną zaawansowanych technologicznie urządzeń.

Technologia XTPL pozwoli dla przykładu na znaczny postęp technologiczny w produkcji wyświetlaczy – dla tej branży XTPL może dostarczyć technologię naprawy zerwanych połączeń metalicznych w cienkowarstwowych układach elektronicznych (open-defect repair) oraz technologię dozowania opartą na kropkach kwantowych. Nasze rozwiązanie może również służyć jako poszukiwana alternatywa dla fotolitografii stosowanej między innymi w sektorze półprzewodników. Technologia ta ma wszelkie cechy tzw. disruptive technology i będzie systematycznie rozwijana w ramach wybranych pól aplikacyjnych.

Schemat procesu druku przedstawiony jest na rysunku poniżej:

Głowica drukująca XTPL wyposażona w specjalną dyszę nanosi tusz na podłoże przy użyciu technologii ultraprecyzyjnej depozycji (UPD – Ultra Precise Deposition). Szerokość nadrukowanych struktur sięga nawet 1 um. To przełomowe rozwiązanie może być zastosowane na większości powierzchni, także elastycznych czy zakrzywionych. Za pomocą technologii UPD można tworzyć zarówno proste linie, jak i wzory czy mikrokropki. Prostota, niezrównana precyzja, szybkość i uniwersalność to cechy, które sprawiają, że nasze rozwiązanie jest unikalne. Kształt, szerokość, długość i odległość pomiędzy poszczególnymi strukturami tworzonymi tą metodą zależą od konkretnych wymogów. Metoda XTPL pozwala na drukowanie przy użyciu różnorodnych materiałów: tuszów przewodzących, zawiesin z nanocząstkami, zawiesin z półprzewodnikami, tuszów izolujących, rezystów, tuszów z rozpuszczalnikami czy materiałów biologicznych. Aby osiągnąć optymalne rezultaty, XTPL opracowało własne formuły nanotuszów, oparte głównie na nanocząstkach srebra, złota oraz miedzi.

Oprogramowanie ANSYS wykorzystywane jest przez Laboratorium Symulacji Numerycznych XTPL do modelowania procesu XTPL. Przede wszystkim, wykorzystujemy ANSYS Fluent do modelowania przepływów cieczy w mikroskali. Stworzyliśmy pełny, trójwymiarowy model procesu druku, który pozwala nam na optymalizację parametrów druku, geometrii dyszy, oraz parametrów fizyko-chemicznych tuszów i podłoża. Taki model istotnie przyspiesza nasze prace badawczo-rozwojowe, pozwala szybko testować nowe koncepcje i parametry druku.

Podczas optymalizacji parametrów materiałowych i parametrów druku, niezwykle przydatna okazała się możliwość łatwej implementacji obliczeń w trybie wsadowym, poprzez Workbench albo pisanie skryptów w ANSYS Fluent. Dodatkowo, wykorzystujemy Fluent Meshing, który daje nam bardzo dobre jakościowo siatki polihedralne. Takie siatki doskonale sprawdzają się w naszych obliczeniach, a tworzy się je szybko i prosto. w końcu, wykorzystujemy możliwość tworzenia skryptów w Space Claim w celu szybkiej generacji różnych geometrii w trybie wsadowym (Workbench).

Poprzednio, w zespole wykorzystywaliśmy oprogramowanie typu open source do symulacji dynamiki płynów, ale w przypadku tak skomplikowanych obliczeń, zalety ANSYSA są nie do przecenienia: czas opracowania modelu jest wielokrotnie krótszy, niż w przypadku oprogramowania typu open source.

Przeprowadzanie symulacji dynamiki płynów, jak tych opisanych powyżej, wymaga jednak potężnych mocy obliczeniowych. z tego powodu wykorzystujemy środowisko Rescale będącym jednym z partnerów firmy ANSYS w zakresie rozwiązań chmurowych, pozwalające na przeprowadzanie obliczeń wielkoskalowych w chmurze. Zaletą ANSYS Fluent, z naszego punktu widzenia, jest fakt, że obliczenia dobrze skalują się wraz ze zwiększaniem liczby węzłów obliczeniowych. Takie podejście istotnie przyspieszyło nasze symulacje.

Moduły ANSYS, które wykorzystujemy najczęściej, to:

• ANSYS Fluent
• ANSYS Meshing
• ANSYS Mechanical

Ponadto, do obliczeń w chmurze używamy 4 HPC pack.

ANSYS Startup Program

ANSYS i Symkom wspierają startupy poprzez dostarczanie najlepszych na rynku narzędzi do analiz numerycznych oraz wiedzy jak ich używać.