北卡羅來(lái)納州立大學(xué)的一個(gè)研究小組宣布 ，他們開發(fā)了一種直接打印用于柔性電子產(chǎn)品的金屬電路的新方法。撰寫隨附論文 并擔(dān)任 Edward P. Fitts 工業(yè)與系統(tǒng)工程系副教授的Jingyan Dong認(rèn)識(shí)到柔性電子產(chǎn)品涉及的高制造成本，并承認(rèn)如果將它們用于商業(yè)化，將面臨重大障礙。該研究是在美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的資助下完成的，并發(fā)表在《先進(jìn)材料技術(shù)》雜志上。

就目前而言，柔性電子產(chǎn)品對(duì)于用于消費(fèi)產(chǎn)品而言過(guò)于昂貴，盡管它們有可能創(chuàng)造出一些真正有趣且有用的產(chǎn)品。想象一下關(guān)于可以折疊的手機(jī)或可以承受被汽車碾過(guò)的智能手表的炒作。

該團(tuán)隊(duì)寫道，“EHD 打印的 ［電流體力學(xué)打印的］ 微型金屬導(dǎo)體代表了一種很有前途的方法，可以創(chuàng)建具有金屬導(dǎo)電性和出色柔韌性和可拉伸性的導(dǎo)電路徑。”

通過(guò)使用與當(dāng)前使用直接打印技術(shù)的現(xiàn)有制造系統(tǒng)配合使用的各種基板和金屬，該團(tuán)隊(duì)希望提供一種更有效的方法來(lái)生產(chǎn)用于商業(yè)設(shè)備的高分辨率電路。

新方法依賴于當(dāng)前的電流體動(dòng)力打印技術(shù)，但使用熔融金屬合金代替墨水。為了演示這項(xiàng)技術(shù)，研究人員使用三種合金在玻璃、紙張和兩種可拉伸聚合物上打印。他們一起創(chuàng)造了一種高密度觸摸傳感器，可將 400 像素陣列裝入一平方厘米。董強(qiáng)調(diào)，該工藝使用直接印刷。“沒(méi)有掩模，沒(méi)有蝕刻，也沒(méi)有模具，這使得過(guò)程更加簡(jiǎn)單，”他說(shuō)。

將電路彎曲 1000 次后，研究小組發(fā)現(xiàn)，當(dāng)印刷在聚合物基板上時(shí)，導(dǎo)電性保持不變。當(dāng)拉伸至拉伸應(yīng)變的 70% 時(shí)，電路還保持穩(wěn)定性，甚至在彎曲或拉伸超出容量時(shí)自行愈合。

董解釋說(shuō)，低熔點(diǎn)使電路能夠被加熱到大約 70°C，這使得金屬能夠一起流動(dòng)并修復(fù)損壞。董說(shuō)：“我們已經(jīng)展示了我們方法的彈性和功能性，我們?cè)敢馀c行業(yè)部門合作，在制造可穿戴傳感器或其他電子設(shè)備中實(shí)施該技術(shù)。”