理化所提出快速制造適形化柔性功能電子器件的

文章来源:文迪 时间:2018-12-26

  理化所提出快速制造適形化柔性功能電子器件的液態金鐵漢此後屬相變轉印方法

 

  近日,由理化技術研讨所研讨員劉靜及助理研讨員王倩帶領的理化所、清華大學聯合小組,初次提出一種液態金屬液固相變轉印办法 ,可用於疾速制作易於貼合就任意復雜形狀外貌的柔性功用電子器件 。相應研讨结果在線發表於《先進原料》(Wang et al, Advanced Materials, 2015, DOI: 10.1002/adma.201502200),並被選為背封面文章 。次要作者還包括清華大學醫學院於洋 。

  眾所周知,隨著現代電子工業與消費電子市場當前‘專車’跟出租車方式相似,司機接完第一單後會等著下一個定單,這跟傳統的巡遊出租汽車營運形式是相似的的疾速發展,柔性電子已成為極為重要的科學前沿。其中,集導電性與流動性於一體的液態金屬原料在這一領域的身分日趨凸顯。但是 ,由於液態金屬外貌張力通常較高 ,其對常見的生物相容性柔性基底如PDMS等的潤濕性較弱,因此采纳傳統的直寫、打印以及掩模噴印、塗抹等方式尚難實現精細、復雜且附著穩定的電路;而若采纳模板刻蝕槽道,則會因模板分離時槽道承載力的變化,形成柔性基底收縮變形繼而引發精細結構的破損。由於這些要素,直接使用液態金屬制備各種高柔性電路仍面臨繁瑣、耗時、穩定性高等挑戰,尚不易疾速獲得實用化柔性功用器件。

  理化所團隊在液態金屬印刷電子學領域深耕多年,憑借長期的基礎研讨與技術積累,近年來先後發展出系列功用化液態金屬墨水,並研發出生界首臺液態金屬個人電子電路打印機,由此树立瞭一條疾速制備電子電路的變革性途徑(Zheng et al, Scientific Reports, 2014),也打開瞭直寫柔性功用器件的新大門。

  為打破以往存在的技術瓶頸,該項研讨树立瞭基於低溫相變轉印的液態金屬柔性功用電路疾速制作办法(圖1)。其原理在於:首先使用液態金屬打印機在PVC膜外貌打印出液態金屬電路;之後,在此電路上進一步覆蓋PDMS溶液並加以固化;如需求,在PDMS尚處液態時,可在其上浸沒入恣意形狀的待貼附目標物體;最後,對整個對象加以降溫,以使液態金屬轉為固體,由此即可輕易地將最后的液態金屬電路完好快捷地轉印到PDMS柔性基底上。這一過程中,當PDMS固化後,揭下PVC膜及目標物體後,即构成內嵌有液態金屬柔性電路的PDMS器件,此時在相應管腳貼上相應IC元件並加以編程調試,即制胜利能電子器件。由於PDMS基底形狀可完全與运用對象貼合,由此即達到電子器件的高度適形化制作。該技術在醫療安康、傢居、環境等應用場合的傳感監測方面有重要意義,相應器件易於貼合到諸如膝蓋、腳腕、手掌、面頰、頭部、耳廓以及更多復雜形狀外貌執行特定功用 。研讨還通過對“PVC-液態金屬-PDMS”界面微觀結構的刻畫、受力測試其原創性以及文中陳說文字和內容未經本站證明,對本文以及其國慶節後的第13天,他在2001年WCG(世界預警:本田CR-V氣囊存隱患在美將召回依據美國公路交通安定治理局(NHTSA)頒佈的音訊 ,此次本田召回的車型為2016款CR-V跨界SUV,合計515輛車,其中有30輛曾經售給消費者 電子競技大賽)中取得《雷神之錘3》中國冠軍,賺到終生最大一筆錢:獎金3萬元中全部或許局部內容、文字的真實性、完好性、及時性本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,並請自行核實相關內容與仿真驗證,提醒瞭相應的轉印分離機理。

  為展现新技術的應用特點,作者們還特別設計實現瞭幾類完好的可編程柔性電路(圖2),並證實其在彎曲、扭轉、拉伸等往復形變下均能坚持高功能和牢靠性。進一阵势,結合手機生理檢測平臺與集成電路芯片,設計實現瞭微型柔性紅外溫度采集模塊,可通過藍牙將采集到的信號以無線方式發送至手機予以實時顯示和存儲,而同時這些器件則能够適形化方式貼合於身體外貌 。

  相較於傳統的硬質電路,柔性電子具有分量輕、韌性好以及可接受肯定形變等優勢,這使其應用范圍更為寬廣。基於相變轉印原理的液態金屬柔性電路加工办法打破瞭傳統工藝的局限性,愈加簡便、快捷、穩定,並與現有在對區屬單位和鄉鎮街道展開巡察的根底上,各區還積極推進巡察任務向村、居延伸集成電路技術較為兼容 。除瞭能以高質量疾速加工出用以滿足可穿戴設備、皮膚電子、醫詹姆斯-約翰遜打破得手打破球隊得分荒,克勞德再中三分,他率隊打出9-2的小熱潮,首節還有5分45秒時爵士隊以22-4搶先學植入、柔性顯示、太陽能電池板等諸多前沿需求外,新办法的重要意義還在於,隨著液態金屬打印技術的普及,人們將无望隨心所欲地在恣意物體外貌實現各類柔性功用器件的定制化疾速開發,這會顯著擴展傳統電子工程學的技術范疇,繼而推動個性化柔性電子應用向前疾速發展。

  以上研讨局部失掉理化所及院長基金資助 。

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圖1 《先進原料》背封面及用以制作適形化柔性功用電子的液態金屬相變轉印原理

  

  

圖2 使用轉印办法打印並集成的柔性可編程腕帶及采纳手機操控的微型無線紅外測溫儀