美國(guó)伊利諾伊大學(xué)厄本那-香檳分校（UIUC）的研究人員研制出一種由銀納米粒子構(gòu)成的新型墨水，可應(yīng)用于電子和光電等領(lǐng)域，創(chuàng)造出更易彎曲和伸展的、跨度較大的微電極，實(shí)現(xiàn)信號(hào)從一個(gè)電路組件到另一個(gè)電路組件的傳遞。這種微電極能經(jīng)受住反復(fù)的彎曲和伸展，自身性能卻基本不會(huì)發(fā)生改變。相關(guān)論文發(fā)表在2月12日的《科學(xué)快訊》。
在論文中，材料科學(xué)與工程系的教授兼弗雷德里克塞茨材料研究實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人詹妮弗?劉易斯和她的同事表示，刻有圖案的銀微電極可以利用高濃度的納米粒子墨水在寬度小于2微米的半導(dǎo)體、塑料和玻璃基質(zhì)上進(jìn)行全方向的打印。與噴墨打印和絲網(wǎng)印刷術(shù)不同的是，新型的墨水也可實(shí)現(xiàn)側(cè)面的打印。
為了使此款墨水具有過(guò)人之處，研究人員首先準(zhǔn)備了高濃度的銀納米粒子墨水，隨后擠壓墨水使其流過(guò)由計(jì)算器輔助設(shè)計(jì)軟件控制的、附著在三軸微型定位臺(tái)上的圓錐形噴嘴。在打印時(shí)，銀納米粒子尚未粘合在一起，真正的黏合過(guò)程發(fā)生在印刷結(jié)構(gòu)被加熱到150攝氏度或更高溫度時(shí)﹔在退火冷卻的過(guò)程中，納米粒子將逐漸融合為相互關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)。由于特定的溫度要求，新型墨水具有更易彎曲、與有機(jī)基質(zhì)更易兼容等優(yōu)點(diǎn)。
為了展示新型墨水打印的多功能性，研究人員采用了既可印刷平面圖案又可印刷側(cè)面圖案的銀微電極，建立起太陽(yáng)能微電池與發(fā)光二極管數(shù)組的跨越式關(guān)聯(lián)，并將銀線與精細(xì)的三維裝置黏合在一起。正如論文的主要作者，博士后研究人員安博燁（音譯）所談到的，與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，新型印刷方式能利用最微弱的接觸壓力將精細(xì)的銀線與精巧的裝置相連接。
另一作者則表示，研究團(tuán)隊(duì)能在眾多類(lèi)型的基質(zhì)上利用不同類(lèi)的電子材料制造出高度集成的系統(tǒng)。全方位的印刷則能克服部分制約潛在電子印刷產(chǎn)品發(fā)展的因素，為科學(xué)家研發(fā)出更尖端的印刷技術(shù)奠定基礎(chǔ)。
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