德国研究所开发3D打印柔性电路

德国电子同步加速器研究所(DESY)与汉堡大学合作开发出一项适合3D打印技术的工艺,开辟了银纳米线网格的电子器件作为可以3D打印电路的可能性,可以嵌入各种柔性和透明塑料中,用于制造透明并具有机械柔性电子电路。

研究人员正在研究长度比高达1000的可固化材料和银纳米线,并开发了这种材料制作的柔性电容器,这可能会带来发光二极管,太阳能电池或集成电路工具的进步。

这项技术的核心是银纳米线,形成导电网格,银线通常为几十纳米厚,而长度为10至20微米。研究人员用X射线成像检查了结构、灵活性和通路,显示出弹性和高度可弯曲的特性,纳米线结构在聚合物中看起来没有变化,但由于材料在固化过程中引入的压缩,网格的导电性甚至得到改善。出于成本目的,研究人员的目标是尽可能利用最少的纳米线获得尽可能高的电导率。 

研究人员开发了一项适合3D打印技术的工艺,用于制造透明并具有机械柔性的电子电路。“实验室中,我们在分层过程中执行了各个工作步骤,但实际上以后可以完全转移到3D打印机,” 汉堡大学的Tomke Glier解释道。“但传统3D打印技术的进一步发展,通常针对单个打印墨水进行了优化,对此也是必不可少的。在基于喷墨的工艺中,打印喷嘴可能被纳米结构堵塞,” 汉堡大学教授MichaelRübhausen说。下一步,研究人员将分析研究由纳米线制成的互连结构如何在机械应力下发生变化,利用X射线检测弯曲时金属丝网有性能、聚合物的稳定性,分析纳米线的导体轨迹和表面。

德国研究所开发3D打印柔性电路

柔性电路是可穿戴电子设备的基础。目前,柔性电子已经成为交叉学科中的研究热点之一,它盖有机电子、塑料电子、生物电子、纳米电子、印刷电子等领域,其产品包括RFID、柔性显示、OLED显示与照明、柔性传感器、柔性光伏、柔性逻辑与存储器件、柔性电池、可穿戴设备电子皮肤等。这尤其包括需要尽可能透明的医疗设备。柔性透明电路的通用性足以应用于各种电子产品。

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