密蘇里科技大學(xué)在增材制造可折疊電子領(lǐng)域獲進展

可折疊智能手機已成為各大手機品牌角逐的未來市場，三星電子和LG電子全力研發(fā)屏幕可折疊的新型智能手機，包括聯(lián)想在內(nèi)的國內(nèi)廠商也急起直追，聯(lián)想公司在2016年德國柏林消費電子展(IFA)的展示影片中秀出可折疊式智能手機。

圖片來源： National Science Foundation

在可反復(fù)扭轉(zhuǎn)、拉伸或彎曲的柔性材料上制造電子器件是制造可折疊電子設(shè)備的關(guān)鍵，柔性可彎折電子將成為目前印制電路板的潛在替代性產(chǎn)品，廣泛用于可折疊手機、各種穿戴設(shè)備以及車載系統(tǒng)。

如何制造可折疊、拉伸的柔性電路板是科研的熱點問題，美國密蘇里科技大學(xué)的研究人員也在從事該領(lǐng)域的研究，他們研究過程中通過一種彈性的聚合物基底材料來制造柔性電路，如何將柔性基底與剛性的導(dǎo)電材料這些不同屬性的材料整合在一起是研究中需要解決的問題，這個問題通過增材制造技術(shù)取得一定突破。目前研究成果已發(fā)表在2017年1月的Micromachines雜志上。

密蘇里科技大學(xué)的科研團隊使用的是直接氣溶膠打印技術(shù)，與傳統(tǒng)的光刻法（減材制造）不同，氣溶膠打印技術(shù)是一種增材制造方法，直接將導(dǎo)電材料沉積在基底上，然后立即進行局部固化，從而與柔性基底相結(jié)合，打印基底材料的范圍廣泛。

密蘇里科技大學(xué)科研團隊成員之一機械和航空航天工程助理教授Heng Pan博士表示，解決柔性彈性基底材料與剛性電子電路之間“不匹配”的問題是研究的關(guān)鍵，直接氣溶膠打印技術(shù)使他們可以直接在彈性表面上打印非常非常薄的導(dǎo)電材料，這種彈性表面可以反復(fù)扭轉(zhuǎn)、拉伸和彎曲，從而做出可彎折、拉伸的電子產(chǎn)品，而且對其性能幾乎沒有影響。

在論文中，研究團隊解釋到隨著設(shè)備復(fù)雜性和分辨率的增加，對圖案化技術(shù)的要求會更高。在基底上直接打印出電子電路的3D打印技術(shù)可以滿足這些要求，并可以降低電子產(chǎn)品原型和生產(chǎn)的成本、提高制造速度，3D打印技術(shù)會對可折疊電子產(chǎn)品的發(fā)展有很大幫助。

密蘇里科技大學(xué)研究團隊表示，目前還有3D打印可折疊電子的研究還有一些有待解決的問題，比如如何延長使用壽命和開發(fā)可延展電池。

來源：密蘇里科技大學(xué)
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