室温打印金属氧化物薄膜实现,可制造坚韧透明的柔性电路
科技日报
记者:张佳欣报道
一项由包括美国北卡罗来纳州立大学以及韩国浦项科技大学在内的国际研究团队所研发的新技术登上科学杂志《科学》的封面,该团队成功展示了一种能在室温条件下打印金属氧化物薄膜的技术,并成功利用该技术制造出既坚韧又能在高温环境下运行的透明柔性电路。
金属氧化物薄膜作为电子设备中不可或缺的重要材料,其传统制造过程往往需要借助昂贵且缓慢的专用设备,且这些设备在高温环境下运行,研究人员致力于开发一种能在室温环境下沉积金属氧化物薄膜的技术,即所谓的打印金属氧化物薄膜技术。
研究人员通过深入研究液态金属的特性,发现了一种从液态金属弯月面分离金属氧化物的新方法,当液态金属被填充至两块玻璃片之间的空间时,一小部分弯月面会延伸到玻璃片的末端,如果把玻璃片想象成打印机,液态金属就相当于墨水,随着弯月面的移动,其上的金属氧化物会黏附在表面上并形成薄膜,裸露的液体不断形成新的氧化物,从而实现连续的“打印”过程。
研究人员利用这项技术成功打印出了两层大约4纳米厚的金属氧化物薄膜,这些薄膜不仅透明,而且具有金属特性,导电性极高,更令人兴奋的是,这些薄膜在高温环境下仍能保持其导电性能,当薄膜厚度为4纳米时,其导电性能可稳定保持至接近600℃;当薄膜厚度为12纳米时,则可稳定保持至800℃。
研究人员还通过在聚合物上打印金属氧化物,成功制造出了柔软灵活的电路,这些电路不仅坚韧耐用,即使在经过4万次折叠后也能保持完整性,充分展示了该技术的实用性和广阔前景,这一技术的成功研发将在电子设备领域引发一场革命,为未来的可穿戴设备、柔性显示技术以及其他电子设备带来更大的突破和创新空间。
图片来源:美国科学促进会网站及研究团队提供