一个通用的聚合物前体墨水设计,用于3D打印功能性金属氧化物
Hehao Chen1,2,3, Jizhe Wang1,2,3, Siying Peng1,2
1Key Laboratory of 3D Micro/Nano Fabrication and Characterization of Zhejiang Province, School of Engineering and Research Center for Industries of the Future, Westlake University, Hangzhou, 310030, People's Republic of China.
Nano-micro letters
|July 13, 2023
概括
一个新的通用油墨策略使得各种金属氧化物的3D打印能够用于光电子. 这种直接墨水写作方法实现了亚微米分辨率,为先进的3D结构设备铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 光电学是指光电子产品.
背景情况:
- 三维结构的金属氧化物对于光电子设备至关重要.
- 传统的制造方法与复杂的3D架构作斗争.
- 增材制造,就像直接的墨水写作,提供高分辨率的3D制造.
研究的目的:
- 开发一种通用油墨设计策略,用于3D金属氧化物的直接墨水写作.
- 为了实现复杂的氧化物微架构的按需制造.
- 探索3D打印金属氧化物的光电子特性.
主要方法:
- 使用金属聚合物协调策略合成了一种通用聚合物前体墨水.
- 聚乙烯胺与乙烯基二胺三酸功能化作为聚合物矩阵.
- 葡萄糖被用作交叉连接剂,梅拉德反应使得印刷具有热固性.
- 各种二元和三元金属氧化物被打印成具有亚微米分辨率的3D木结构.
主要成果:
- 开发的油墨策略成功地打印了各种金属氧化物,包括ZnO,CuO,In2O3,Ga2O3,TiO2,Y2O3,BaTiO3和SrTiO3.
- 3D打印的微型架构实现了微米以下的分辨率.
- 烧解的3D结构在中红外光谱中显示出强烈的光物质合.
结论:
- 建立了一个简单和通用的合成策略,用于直接墨水可写的聚合物前体墨水.
- 这种方法克服了可用于增材制造的可打印氧化物选择的局限性.
- 该研究为使用功能性氧化物制造3D打印光电子设备开辟了新的途径.
