密苏里科技大学在增材制造可折叠电子领域获进展

可折叠智能手机已成为各大手机品牌角逐的未来市场,三星电子和LG电子全力研发屏幕可折叠的新型智能手机,包括联想在内的国内厂商也急起直追,联想公司在2016年德国柏林消费电子展(IFA)的展示影片中秀出可折叠式智能手机。

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图片来源: National Science Foundation

在可反复扭转、拉伸或弯曲的柔性材料上制造电子器件是制造可折叠电子设备的关键,柔性可弯折电子将成为目前印制电路板的潜在替代性产品,广泛用于可折叠手机、各种穿戴设备以及车载系统。

如何制造可折叠、拉伸的柔性电路板是科研的热点问题,美国密苏里科技大学的研究人员也在从事该领域的研究,他们研究过程中通过一种弹性的聚合物基底材料来制造柔性电路,如何将柔性基底与刚性的导电材料这些不同属性的材料整合在一起是研究中需要解决的问题,这个问题通过增材制造技术取得一定突破。目前研究成果已发表在2017年1月的Micromachines杂志上。

密苏里科技大学的科研团队使用的是直接气溶胶打印技术,与传统的光刻法(减材制造)不同,气溶胶打印技术是一种增材制造方法,直接将导电材料沉积在基底上,然后立即进行局部固化,从而与柔性基底相结合,打印基底材料的范围广泛。

密苏里科技大学科研团队成员之一机械和航空航天工程助理教授Heng Pan博士表示,解决柔性弹性基底材料与刚性电子电路之间“不匹配”的问题是研究的关键,直接气溶胶打印技术使他们可以直接在弹性表面上打印非常非常薄的导电材料,这种弹性表面可以反复扭转、拉伸和弯曲,从而做出可弯折、拉伸的电子产品,而且对其性能几乎没有影响。

在论文中,研究团队解释到随着设备复杂性和分辨率的增加,对图案化技术的要求会更高。在基底上直接打印出电子电路的3D打印技术可以满足这些要求,并可以降低电子产品原型和生产的成本、提高制造速度,3D打印技术会对可折叠电子产品的发展有很大帮助。

密苏里科技大学研究团队表示,目前还有3D打印可折叠电子的研究还有一些有待解决的问题,比如如何延长使用寿命和开发可延展电池。

 

文章来源:密苏里科技大学

网站投稿:editor@51shape.com

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