夢之墨打造“馬良神筆”
2014-08-23 17:04 來源:http://m.sustainablelifeonearth.com/ 閱讀: 次常規(guī)的導(dǎo)電油墨,包含早先涌現(xiàn)的基于納米金/銀/銅以及碳納米管、石墨烯等的電子油墨,仍存在配制工藝復(fù)雜、電阻率高、器件成型固化溫度高級毛病。
然而,高性能墨水的欠缺始終是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的短板。
早在十余年前,劉靜就意識到液態(tài)金屬研究的科學(xué)意思和重大價值,帶領(lǐng)團隊發(fā)展了相應(yīng)的基礎(chǔ)與應(yīng)用摸索,并先后取得一系列開創(chuàng)性結(jié)果,如用于高機能盤算機的室溫金屬流體芯片冷卻技術(shù)等,F(xiàn)在,在室溫金屬流體研究漸成國際重大科技前沿和熱門時,劉靜團隊已取得近50項專利技術(shù),為我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了要害基本;他們發(fā)表的數(shù)十篇學(xué)術(shù)論著,占到了當(dāng)前國際上本事域文獻的絕大局部,引領(lǐng)上風(fēng)顯著。
近日,由劉靜率領(lǐng)的理化所與清華大學(xué)結(jié)合小組在印刷電子學(xué)領(lǐng)域獲得了沖破性進展,令在各種柔性或硬質(zhì)材料表面直接手寫電子器件成為現(xiàn)實。相關(guān)研究文章發(fā)表在美國《科學(xué)公共藏書樓•綜合》以及《運用物理快報》上。
“液態(tài)金屬DREAM *** Ink翻開的是個人電子設(shè)計大門,未幾的未來,它還可望改寫電子工業(yè)的傳統(tǒng)模式。”劉靜對《中國迷信報》記者說。
但高云霞表現(xiàn),用含銀的鹽進行化學(xué)反響,能夠沉積成銀導(dǎo)線,附著在柔性基底上。“對這種方法來說,溫度越高導(dǎo)電率越好,但事實是,高溫對柔性材料是很不利的因素,其技術(shù)實用性限度很大。”高云霞說。 而所見即所得的DREAM *** Ink技術(shù)則防止了上述艱苦,在常溫下即可直接印制各種薄膜乃至三維構(gòu)造。
這樣的神奇故事并非來自科學(xué)空想或影視作品,它們行將成為現(xiàn)實。而為此帶來新盼望的,是身兼中科院理化所研究員及清華大學(xué)教學(xué)的劉靜博士。
在印刷電子領(lǐng)域的利用,利用金屬流體實現(xiàn)電路直寫恰是該團隊長期積聚的成果。
夢之墨打造“馬良神筆”
實現(xiàn)癥結(jié)打破
劉靜團隊的下一個目的是研制出更多常溫下的液態(tài)金屬墨水,用以滿意各種特定功能電子器件,如生物醫(yī)學(xué)傳感器、3D天線、薄膜晶體管等,從而將這一辦法擴大到更多產(chǎn)業(yè)和貿(mào)易領(lǐng)域乃至日常生活中。
改寫產(chǎn)業(yè)將來
就在前不久,美國科研職員通過兩種物資產(chǎn)生化學(xué)反映,沉積金屬件實現(xiàn)了柔性材料上的電子功效。相干論文在全世界引起了很大驚動。
以生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用為例,在測量對象體表湊近心臟部位涂覆相應(yīng)的金屬墨水,可以構(gòu)成適形化電極,給心電信號以及生物電阻抗等生理參數(shù)的丈量帶來較慷慨便。
一年多前,該情形得以轉(zhuǎn)變,由于學(xué)材料的高云霞博士參加了團隊。她對資料加以改性,“經(jīng)由一次改性,慣例范疇?wèi)?yīng)用到的界面黏附性問題都解決了。”高云霞說。
起源:中國科學(xué)報 2012 *** 12 *** 13 周熙檀
金屬流體改變集成電路制造規(guī)則
家里的一根電路斷了,不須要找專業(yè)的電工上門修理,只要用筆畫一下,就實現(xiàn)了接駁;《哈利•波特》中的《預(yù)言家日報》呈現(xiàn)在事實生涯中為期不遠,屆時,報紙上不再只是靜態(tài)的圖片跟文字。
傳統(tǒng)的電子器件印刷工序通常較為龐雜,易傳染環(huán)境,且耗時、耗材、耗能,本錢很高。對此,劉靜說:“這些年來,海內(nèi)外一直在探討,是否改變集成電路設(shè)計制造的游戲規(guī)矩,就像寫字或繪畫一樣,將電路及電子器件直接寫在基底上。”
“我們實驗室的主要奉獻在于,將室溫下可以流動的金屬引入了印刷電子。”劉靜說。這種所見即所得的電子直寫技術(shù),被劉靜命名為DREAM *** Ink(夢之墨)技術(shù)。
化解制作困難
但劉靜更多強調(diào)的是,DREAM *** Ink將打開個人電子設(shè)計大門。屆時,紙張不再只是文字的載體,還能集成諸多電子元件。這可能引申出電子器件個性化設(shè)計潮流——印制有液態(tài)金屬薄膜的電子服裝在陽光下可隨時發(fā)電;建造墻體或玻璃名義可以DIY方式直接涂覆上金屬墨水及相關(guān)材料,作為LED甚至太陽能電池,以作為裝潢品或用以捕捉光能的器件。
研討進程中也碰到過不少阻礙。博士生李海燕說:“一開端咱們的主意是,將金屬流體直接寫在紙上。但在實際操作中發(fā)明,一般金屬流體是不措施附著在紙上的,會像水銀液滴一樣往返轉(zhuǎn)動。”
業(yè)內(nèi)專家先容,清華總裁,可在各種基底上直接制造電子器件的直寫式印刷方式,有望重塑集成電路產(chǎn)業(yè)。在試驗室里,記者看到了研究小組應(yīng)用DREAM *** Ink技巧制成的透明導(dǎo)電薄膜、天線和RFID元件等?雌饋碇皇窃诓煌咨嫌霉P畫了多少道,然而它們已展現(xiàn)出明顯的適用性。
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