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天大:全球首创柔性电子“印刷术”元器件可溶于体内

2019-10-23 09:36:58        浏览量: 2731次

图片说明:水诱导烧结示意图及烧结前后对比,以及烧结后器件的柔性显示和溶解特性。

折叠式屏幕手机可以淘汰丢弃,植入体内的电子芯片可以在到期时自动溶解在体内……未来已经进入了柔性电子时代!

近日,天津大学精细力学学院黄贤教授的团队成功开发了“水诱导烧结”印刷,这是世界上首次生产低能耗、低成本的生物可吸收柔性电子元件。它有望成为柔性电子材料生产的革命性突破。相关研究结果最近发表在国际权威期刊《高级功能材料》上。

折叠式电脑、折叠式手机和可穿戴数字产品方兴未艾。随着科学技术的发展,柔性电子设备越来越受到重视。这种设备仍然可以在弯曲、折叠、扭曲、压缩或拉伸条件下工作。它在能源、医疗、信息和通信等领域有着非常广阔的发展空间。

柔性电子印刷是制造柔性电子设备的关键核心。其原理是利用精密印刷技术制造电子器件或电路:用具有电子功能的墨水代替表达颜色的墨水,印刷在柔性基板上的图形具有电子功能。柔性电子产品中印刷图形的国际主流加工方法包括高温加热、激光烧结和光脉冲烧结等。这些印刷方法昂贵并且容易对电路基板造成损坏。

天津大学精益学院黄贤教授的团队在国际上发起了“水诱导烧结”柔性电子印刷。该团队根据酸酐遇水产生弱酸的特性,开发了一种新型纳米金属导电油墨和一种新的烧结方法。它不需要高温、激光和高强度光脉冲,并且可以在室温下使用水蒸气制造柔性电子电路。特别值得一提的是,这种“水诱导烧结”方法生产的柔性电子元件在正常使用条件下可以长时间稳定工作,在特定湿度下可以实现无毒降解,具有良好的生物吸收性,在生物医学领域具有广阔的前景。

据天津大学精密仪器学院黄贤教授介绍,利用“水诱导烧结”印刷技术和纳米导电油墨,用户无需购买和安装昂贵的烧结设备,柔性电子元件的大规模生产成本预计将降至目前成本的1%。“新型柔性电子元件的加工和加工技术为生物可吸收柔性电子设备的大规模商业化生产带来了极大的便利”。

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