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北卡羅來納州立大學的研究人員開發(fā)出一種新技術,用于直接印刷金屬電路,創(chuàng)造靈活,可拉伸的電子設備。該技術可以使用多種金屬和基板,并且與采用直接印刷技術的現有制造系統兼容。
“靈活的電子產品有望在許多領域得到應用,但涉及到大量的制造成本 - 這使得它們成為商業(yè)用途的實際挑戰(zhàn),”相關作者,關于該工作的論文和NC的副教授State的Edward P. Fitts工業(yè)與系統工程系。
“我們的方法應該降低成本,并提供一種生產高分辨率電路的有效方法,使其可以集成到商業(yè)設備中,”Dong說。
該技術使用現有的電流體動力學印刷技術,該技術已經在許多使用功能性油墨的制造工藝中使用。但是,Dong的團隊使用的熔融金屬合金的熔點低至60攝氏度,而不是墨水。研究人員使用三種不同的合金展示了他們的技術,在四種不同的基材上印刷:一種玻璃,一種紙和兩種可拉伸聚合物。
“這是直接印刷,”董說。“沒有面罩,沒有蝕刻,沒有模具,使得這個過程更加直接。”
研究人員測試了聚合物基板上電路的彈性,發(fā)現電路的電導率即使在彎曲1,000次后也不受影響。即使拉伸至70%的拉伸應變,電路仍然是電穩(wěn)定的。
研究人員還發(fā)現,如果電路被彎曲或拉得太遠,它們就能夠“自我修復”。
“由于熔點低,你可以簡單地將受影響的區(qū)域加熱到大約70攝氏度,然后金屬一起回流,修復相關的損傷,”董說。
研究人員通過創(chuàng)建高密度觸摸傳感器,將400像素陣列安裝在一平方厘米內,展示了印刷技術的功能。
“我們已經展示了我們方法的彈性和功能,我們愿意與工業(yè)部門合作,在制造可穿戴傳感器或其他電子設備時實施該技術,”Dong說。
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