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中美教授合作研發(fā)出兩項(xiàng)柔性瞬態(tài)電子器件加工新技術(shù)

作者: 2017年05月16日 來源:互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽量:
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用注射器將微型電子芯片注入人體,發(fā)揮功用后的芯片自動(dòng)溶解在人體之中,這是有如科幻電影的場景,而如今柔性瞬態(tài)電子器件的開發(fā)將這一想象變?yōu)榭赡堋?  近日,天津大學(xué)精儀學(xué)院生物微流體和柔性電子實(shí)驗(yàn)室的黃顯

  用注射器將微型電子芯片注入人體,發(fā)揮功用后的芯片自動(dòng)溶解在人體之中,這是有如科幻電影的場景,而如今柔性瞬態(tài)電子器件的開發(fā)將這一想象變?yōu)榭赡堋??xml:namespace prefix = o />

  近日,天津大學(xué)精儀學(xué)院生物微流體和柔性電子實(shí)驗(yàn)室的黃顯教授與密蘇里科技大學(xué)Heng Pan教授合作,在瞬態(tài)電子制造領(lǐng)域取得重大突破,實(shí)現(xiàn)了在低溫狀態(tài)和無水環(huán)境下的柔性瞬態(tài)電子器件的加工。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在電子和材料領(lǐng)域國際權(quán)威學(xué)術(shù)刊物《Small》和《Advanced Materials》上。

  黃顯教授設(shè)計(jì)研發(fā)出兩項(xiàng)柔性瞬態(tài)電子器件加工新技術(shù)——光脈沖燒結(jié)和激光蒸鍍,可以實(shí)現(xiàn)在低溫狀態(tài)和無水環(huán)境下瞬態(tài)器件的低成本制造。

  光脈沖燒結(jié),即以對(duì)生物體本身無害的金屬鋅為原料,將鋅的納米顆粒打磨到100納米以內(nèi),從而獲得瞬態(tài)金屬納米顆粒。研磨后納米粒子好比“墨水”,利用光脈沖方式將“墨水”直接燒結(jié)到可溶解的聚合物基底上,從而“繪制”出高導(dǎo)電性瞬態(tài)金屬圖案,創(chuàng)造了目前基于印刷方式的瞬態(tài)金屬顆粒導(dǎo)電率的最高記錄。

  激光蒸鍍技術(shù),則是通過激光掃描鋅納米顆粒的方式制造導(dǎo)電瞬態(tài)金屬圖案。將鋅納米顆粒沉積在玻璃片上并進(jìn)行激光掃描,鋅納米顆粒會(huì)由于激光加熱而形成鋅的蒸汽,最終在生物可溶性基底上冷凝沉積。通過對(duì)玻璃片和生物可溶性基底之間距離的控制,來控制蒸汽沉積的速率,還可以通過控制激光的速度與掃描路線來設(shè)計(jì)圖案,控制每一位點(diǎn)的導(dǎo)電性能。

  這兩項(xiàng)技術(shù)為全球瞬態(tài)電子制造領(lǐng)域首次應(yīng)用,克服了瞬態(tài)金屬納米顆粒易受空氣中的氧氣和水分影響的缺點(diǎn),為瞬態(tài)電子技術(shù)的發(fā)展提供了重要的加工方法。

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