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低成本量产柔性电子产品将成为可能?

创建时间:2017/12/26 9:55:59 |浏览量:

柔性电子,顾名思义就是具有可弯曲、可伸缩、超轻薄、低功耗、耐用、便携、舒适等特点的电子。而传统的电子产品,通常给我们以一种“坚硬”的形象,无法被拉伸和弯曲。因此,柔性电子已经成为未来电子业界的一项重要创新发展趋势。

 

但“制造成本和大规模量产”成为了柔性电子产品未来要从实验室走向大规模市场化商用的关键性挑战。

 

(来源:哈佛大学维斯生物启发工程研究所)

随着溶液化的有机和无机半导体材料的发展,利用传统印刷技术来制造各种电子元器件成为有可能实现的事情。溶液化有机与无机半导体材料可以实现不依赖于基底材料的导体或半导体性质,可以以薄膜形态,通过蒸发、旋涂或印刷的方式沉积到任何材料上。

 

(来源:剑桥大学)

印刷电子可以印刷任何可以油墨化的材料,制作在任何衬底材料上,因此印刷电子与有机电子、塑料电子、纸电子、柔性电子、透明电子、可穿戴电子都有相通性。印刷电子技术已经应用于柔性电子产品的制造,它具有低成本、大面积、柔性化等优势。

 

近期,美国北卡罗莱纳州立大学的研究人员开发出一种采用金属直接印刷电路的新型技术,可以制造出柔性、可拉伸的电子设备。这项技术使用了多种金属和基板,而且能与采用直接印刷技术的现有制造系统兼容。

 

(来源:Jingyan Dong / 北卡罗莱纳州立大学)

据说,这项技术采用的是现有的静电印刷技术,它已经在许多使用功能性油墨的制造工艺中使用过。但是,研究论文的北卡罗莱纳州立大学 Edward P. Fitts 工业和系统工程系副教授 Jingyan Dong 领导的团队,采用的并不是功能性油墨,而是熔化的金属合金,其熔点低至60摄氏度。

 

其研究人员的技术演示使用了三种不同的合金,打印到四种不同的基板:玻璃、纸张、两种可拉伸的聚合物上。据说,这种技术可以直接印刷,不用掩膜、不用刻蚀、不用模具来完成。

 

研究人员在聚合物基板上测试了电路的弹性,发现在1000次弯曲后,电路的导电性仍不受影响。即使被拉伸至拉伸应变的70%,电路仍可以稳定导电。

 

他们同时也发现,即使电路被弯曲或者拉伸过度,它们也能够自我复原。因为熔点低,所以可以简单地加热受影响的区域,使其达到70摄氏度,然后金属会流回到一起,修复相关损伤。

 

是不是很神奇啊?说不定在不久的将来,柔性电子产品要从实验室走向大规模市场化商用将成为可能。

 

(来源:RFID世界网,侵删)

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