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多基底大面积液态金属柔性电路

开发出一种简单、快速、普适性的液态金属柔性电子制备技术,可在多种基底上实现大面积柔性电路的快速制造。这种液态金属图案化方法不需要昂贵的制造设备和复杂的操作步骤,只需要对目标基底进行简单处理,即可将液态金属涂料绘制在多种平面甚至是三维物体表面。
产品详情

传统印刷电路是把导体图形用印制手段蚀刻或感光在一块绝缘基板上,使电子元件互相连接的一种电子电路,是各种电子设备的基础,广泛应用于各行各业。然而,传统印刷电路的加工工艺复杂,需要使用多种设备及试剂,加工周期长,且基底种类固定,并只能在一个平面上进行加工,难以满足快速制备和共形加工的要求。因此,加工工艺简单、低成本、快速化的柔性电路加工方式已成为柔性电子领域的重要发展方向。


表面粗糙度可显著影响液态金属在基底表面的粘附特性,因此通过调控基底特定位置的表面微观结构,即可将液态金属选择性的粘附在特定区域,从而实现液态金属电路的图案化。基于此原理,该研究使用桌面激光打印机将碳粉打印在热转印纸上,之后将碳粉热转印到其他基底表面,最后进行液态金属浆料的涂刷。由于碳粉粗糙的表面形貌可大大降低液态金属的粘附性,因此液态金属浆料只会粘附在位打印碳粉的区域,从而通过简单的涂刷步骤即可完成液态金属电路的图案化。


在TPU、PDMS、PET、玻璃等光滑的基底上,可以直接将碳粉转印在基底上,根据液态金属粘附性差异制备柔性电路;在纺织物、纸、木头、水果表皮等粗糙的基底上,可先对基底进行修饰,进行如上加工方法。液态金属具有较好的流动性,可以通过在液态金属中掺杂铜粉制备半液态金属来降低其流动性。该方法还可以制备大面积电路以及可拉伸电路。



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