据悉,韩国大邱庆北科学技能研究所(音译,全称Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology-DGIST) 的研究职员开拓了一种新技能,能够更有效地为电子设备进行转移印刷。
(A)基于高CTE材料的原子扩散水平的干转移印刷工艺示意图。该工艺分为低互扩散层(金)和(B)高互扩散层(铜),须要反原子扩散层。来源: Science Advances
该研究揭橥在《Science Advances》杂志上,可以改进生物传感器和可穿着设备等精密设备的制造。DGIST研究的紧张作者之一Seungkyoung Heo阐明说:“我们的研究团队是第一个开拓出这种即时干转移印刷技能的人,这种技能既可以小规模、也可以大规模进行利用,并不须要昂贵的设备。”

转移印刷是从一种材料中提取功能元素,并将其运用于另一种材料中。该方法可以利用于柔性和可拉伸的电子设备,而这些电子设备运用极其广泛,例如无线通信系统、可穿着康健监视器和柔性电子显示屏。
最常见的制造技能是湿转移印刷,缺陷较为明显,使其运用受限。比如精度有限、处理韶光长以及打印过程中流体运动会导致设备位移或变形。近年来,已经开拓了替代此方法的干转移印刷法(例如激光印刷),但是后者的运用条件略苛刻或设备较昂贵,因此尚未被广泛利用。
DGIST研究职员开拓的印刷技能可以说是巨大的创新,是迄今为止最通用、最具可扩展性的干转移方法。主要的是,该技能可以为小规模研究机构所用,由于他们没有传统的干转移印刷设备。这种新颖的印刷技能利用了不同材料受热膨胀速率不同的事理,通过将待印刷的器件放置在它将要附着的表面上,然落后步温度,引起热应力,在层间产生裂痕。这样可以在打印后成功分离各层,确保设备可靠、即时开释。
在这项研究中,研究职员通过制作心电图传感器、气体传感器、光遗传探针和无线电力传输天线,展示了这项技能的多功能性和高适用性。实验剖析证明,新的印刷技能比传统的湿转移印刷方法更准确、更快速,只需几秒钟,并且在开释后可以保持设备的原始形状和构造。而湿转移印刷则完备不同,其印刷速率较慢,还会导致起皱。干法印刷技能也可以扩大规模,以适应不同的尺寸和形状,它还可以与其他广泛利用的印刷工具(如热剥离膜)共同利用。
它还具有能够精确转移具有繁芜构造的器件的上风,从而提高精密器件行业和高科技行业的生产率。“我们现在操持通过将其集成到我们实验室正在研究的许多生物传感器、无线电力传输系统和可拉伸设备中来进一步优化该技能,”DGIST研究的另一位紧张作者Jeongdae Ha说。
来源:Seungkyoung Heo et al, Instant, multiscale dry transfer printing by atomic diffusion control at heterogeneous interfaces, Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abh0040
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