美國伊利諾伊大學(xué)厄本那-香檳分校（UIUC）的研究人員研制出一種由銀納米粒子構(gòu)成的新型墨水，可應(yīng)用于電子和光電等領(lǐng)域，創(chuàng)造出更易彎曲和伸展的、跨度較大的微電極，實現(xiàn)信號從一個電路元件到另一個電路元件的傳遞。這種微電極能經(jīng)受住反復(fù)的彎曲和伸展，自身性能卻基本不會發(fā)生改變。相關(guān)論文發(fā)表在2月12日的《科學(xué)快訊》。
在論文中，材料科學(xué)與工程系的教授兼弗雷德里克·塞茨材料研究實驗室的負責人詹妮弗?劉易斯和她的同事表示，刻有圖案的銀微電極可以利用高濃度的納米粒子墨水在寬度小于2微米的半導(dǎo)體、塑料和玻璃基質(zhì)上進行全方向的打印。與噴墨打印和絲網(wǎng)印刷術(shù)不同的是，新型的墨水也可實現(xiàn)側(cè)面的打印。
為了使此款墨水具有過人之處，研究人員首先準備了高濃度的銀納米粒子墨水，隨后擠壓墨水使其流過由計算機輔助設(shè)計軟件控制的、附著在三軸微型定位臺上的圓錐形噴嘴。在打印時，銀納米粒子尚未粘合在一起，真正的黏合過程發(fā)生在印刷結(jié)構(gòu)被加熱到150攝氏度或更高溫度時；在退火冷卻的過程中，納米粒子將逐漸融合為相互關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)。由于特定的溫度要求，新型墨水具有更易彎曲、與有機基質(zhì)更易相容等優(yōu)點。
為了展示新型墨水打印的多功能性，研究人員采用了既可印刷平面圖案又可印刷側(cè)面圖案的銀微電極，建立起太陽能微電池與發(fā)光二極管陣列的跨越式關(guān)聯(lián)，并將銀線與精細的三維裝置黏合在一起。正如論文的主要作者，博士后研究人員安博燁（音譯）所談到的，與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，新型印刷方式能利用最微弱的接觸壓力將精細的銀線與精巧的裝置相連接。
另一作者則表示，研究團隊能在眾多類型的基質(zhì)上利用不同類的電子材料制造出高度集成的系統(tǒng)。全方位的印刷則能克服部分制約潛在電子印刷產(chǎn)品發(fā)展的因素，為科學(xué)家研發(fā)出更尖端的印刷技術(shù)奠定基礎(chǔ)。
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