中科院攻克“金屬墨水”印刷電子技術(shù)
2013-10-18 09:19 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 責編：陳莎莎
- 摘要：
- 近日，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所、清華大學(xué)生物醫學(xué)工程系雙聘教授劉靜帶領(lǐng)的團隊，在印刷電子學(xué)領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。
【CPP114】訊：家里的一根電路斷了，不需要找專(zhuān)業(yè)的電工上門(mén)修理，只需用筆“畫(huà)”一下，就完成了接駁；用特殊墨水在手工制作的賀卡上“畫(huà)”出一個(gè)心形圖案、在圖案中接上幾個(gè)小LED燈，一個(gè)閃耀著(zhù)心形圖案的電子賀卡就做好了。近日，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所、清華大學(xué)生物醫學(xué)工程系雙聘教授劉靜帶領(lǐng)的團隊，在印刷電子學(xué)領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。利用該團隊研制的“金屬墨水”，電路可以這樣隨心所欲地“打印”出來(lái)、“畫(huà)”下來(lái)了。
電路板輕松“畫(huà)”出來(lái)
走進(jìn)位于中關(guān)村東路的中科院理化所實(shí)驗室，一塊透明塑料薄板上閃耀著(zhù)的銀色圖案，在入窗陽(yáng)光的照耀下閃動(dòng)。湊上前一看，原來(lái)塑料薄板上竟然有一幅銀色彩筆繪出的鳳凰圖案，線(xiàn)條細膩流暢，奪目動(dòng)人。
中科院理化所的實(shí)驗室里，還有人搞藝術(shù)創(chuàng )作？
“這銀色的線(xiàn)條可不是普通彩筆畫(huà)出來(lái)的，是我們用液體金屬墨水畫(huà)上去的。”劉靜笑了笑。在鳳凰圖案的兩端接上電池，鳳凰身上半個(gè)指甲蓋大小的LED燈竟然就閃耀了起來(lái)。
劉靜介紹，這銀色墨水可以直接導電，用它畫(huà)出來(lái)的銀色圖案連接上電源、LED燈，就已經(jīng)是一塊簡(jiǎn)易的電路板了。
要知道，傳統金屬箔蝕刻法制造電路板，需要經(jīng)過(guò)高溫銅膜蒸鍍、化學(xué)試劑蝕刻等好幾個(gè)復雜環(huán)節。這樣“畫(huà)”出電路板的技術(shù)，究竟是如何實(shí)現的呢？
劉靜向記者“秀”出了一支筆。原來(lái)，這支與普通簽字筆沒(méi)什么兩樣的筆，竟然就是“畫(huà)”出電路圖的工具。只不過(guò)，簽字筆里流出的是普通墨水，而這支筆里流出來(lái)的是金屬墨水。
10年“釀”出“金屬墨水”
電路板是電子工業(yè)的重要部件之一。小到電子手表、計算器，大到計算機、平板電腦，每種電子設備要想發(fā)揮作用，都必須用到電路板。然而，傳統的電路板制造流程要先設計好電路圖，然后送到工廠(chǎng)加工，費時(shí)費力，而且還有明顯的高污染、高能耗缺點(diǎn)。
“液體金屬打印技術(shù)能夠很好的解決傳統制造方法的問(wèn)題，電路直接‘畫(huà)’出來(lái)，不用再經(jīng)過(guò)蝕刻、蒸鍍這些高能耗的過(guò)程了。”劉靜介紹，需要什么樣的電路，直接“畫(huà)”上去、打印上就行了，傳統的7到8道工序一下子被縮短至2到3道，快速靈活。
這種有望重塑集成電路產(chǎn)業(yè)的墨水，全名叫基于金屬及合金墨水的手寫(xiě)電子技術(shù)，又稱(chēng)“夢(mèng)之墨”。10年前，劉靜意識到液態(tài)金屬研究的科學(xué)意義和重大價(jià)值，并著(zhù)力開(kāi)始研究。幾大箱紙質(zhì)文獻一一翻看、查找、復印，一種種金屬組分反復試驗、配比，終于研究出了以鎵為主元素的合金組合，能夠在常溫下保持液態(tài)，也就是神奇的“液態(tài)金屬”。
電路板輕松“畫(huà)”出來(lái)
走進(jìn)位于中關(guān)村東路的中科院理化所實(shí)驗室，一塊透明塑料薄板上閃耀著(zhù)的銀色圖案，在入窗陽(yáng)光的照耀下閃動(dòng)。湊上前一看，原來(lái)塑料薄板上竟然有一幅銀色彩筆繪出的鳳凰圖案，線(xiàn)條細膩流暢，奪目動(dòng)人。
中科院理化所的實(shí)驗室里，還有人搞藝術(shù)創(chuàng )作？
“這銀色的線(xiàn)條可不是普通彩筆畫(huà)出來(lái)的，是我們用液體金屬墨水畫(huà)上去的。”劉靜笑了笑。在鳳凰圖案的兩端接上電池，鳳凰身上半個(gè)指甲蓋大小的LED燈竟然就閃耀了起來(lái)。
劉靜介紹，這銀色墨水可以直接導電，用它畫(huà)出來(lái)的銀色圖案連接上電源、LED燈，就已經(jīng)是一塊簡(jiǎn)易的電路板了。
要知道，傳統金屬箔蝕刻法制造電路板，需要經(jīng)過(guò)高溫銅膜蒸鍍、化學(xué)試劑蝕刻等好幾個(gè)復雜環(huán)節。這樣“畫(huà)”出電路板的技術(shù)，究竟是如何實(shí)現的呢？
劉靜向記者“秀”出了一支筆。原來(lái)，這支與普通簽字筆沒(méi)什么兩樣的筆，竟然就是“畫(huà)”出電路圖的工具。只不過(guò)，簽字筆里流出的是普通墨水，而這支筆里流出來(lái)的是金屬墨水。
10年“釀”出“金屬墨水”
電路板是電子工業(yè)的重要部件之一。小到電子手表、計算器，大到計算機、平板電腦，每種電子設備要想發(fā)揮作用，都必須用到電路板。然而，傳統的電路板制造流程要先設計好電路圖，然后送到工廠(chǎng)加工，費時(shí)費力，而且還有明顯的高污染、高能耗缺點(diǎn)。
“液體金屬打印技術(shù)能夠很好的解決傳統制造方法的問(wèn)題，電路直接‘畫(huà)’出來(lái)，不用再經(jīng)過(guò)蝕刻、蒸鍍這些高能耗的過(guò)程了。”劉靜介紹，需要什么樣的電路，直接“畫(huà)”上去、打印上就行了，傳統的7到8道工序一下子被縮短至2到3道，快速靈活。
這種有望重塑集成電路產(chǎn)業(yè)的墨水，全名叫基于金屬及合金墨水的手寫(xiě)電子技術(shù)，又稱(chēng)“夢(mèng)之墨”。10年前，劉靜意識到液態(tài)金屬研究的科學(xué)意義和重大價(jià)值，并著(zhù)力開(kāi)始研究。幾大箱紙質(zhì)文獻一一翻看、查找、復印，一種種金屬組分反復試驗、配比，終于研究出了以鎵為主元素的合金組合，能夠在常溫下保持液態(tài)，也就是神奇的“液態(tài)金屬”。
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