快速而简单的液体金属打印通过投影石版印刷,用于高度可拉伸的电子电路

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术
• 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造

背景情况:

• 软电子电路对于可穿戴技术,生物医学设备和软机器人等先进应用是必不可少的.
• 现有的软导电材料往往难以平衡高导电性,伸展性和在机械应力下稳定的性能.
• 液体金属 (LMs) 具有有前途的性能,但需要高效的制造技术来整合到软电子中.

研究的目的:

• 开发一种使用数字光处理 (DLP) 技术快速简单地打印液体金属图案的方法.
• 为了使整个软电子设备的制造使用一个单一的,精简的印刷工艺.
• 探索DLP打印液体金属在软电子的各种应用中的潜力.

主要方法:

• 采用了一种可相交链接的液体金属粒子墨水.
• 采用基于数字光处理 (DLP) 的投影光刻法,采用有图案的紫外线 (UV) 光暴露 (5-10秒).
• 标志着印制的印痕迹在分辨率,导电性,伸展性和变形时的稳定性.

主要成果:

• 实现了高分辨率 (≈20μm) 的高导电性 (3 × 10^6 S m^-1) 的液体金属图案.
• 在变形过程中表现出了显著的伸展性 (≈2500%) 和出色的电稳定性.
• 成功打印了各种应用的图案,包括伸缩显示器,表皮应变传感器,加热器,湿度传感器和形状电极.

结论:

• 现在可以实现基于DLP的液体金属的快速轻松打印.
• 印刷液体金属电路具有出色的性能特性,适合苛刻的软电子应用.
• 这种可扩展的制造工艺对推进软电子设备制造领域具有重大潜力.