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近日,天津大學精儀學院黃顯教授團隊成功研發"水致燒結"印刷術,在全球首次實現低能耗、低成本生產生物可吸收柔性電子元器件,有望成為柔性電子材料生產革命性突破。相關研究成果已於近期發表於國際權威期刊《先進功能材料》。摺疊屏手機淘汰報廢可以無毒無害降解、植入身體的電子晶片到期自動溶於體內......柔性電子時代"未來已來"!

水致燒結示意圖和燒結前後對比,以及燒結後器件柔性展示和溶解特性。

隨著科學技術發展,柔性電子裝置越來越受到社會重視,這類裝置在彎曲、摺疊、扭轉、壓縮或拉伸條件下仍可工作,在能源、醫療、資訊通訊等領域擁有十分廣闊的發展空間。柔性電子印刷術是製造柔性電子裝置的關鍵核心,其原理是利用精密印刷技術來製作電子器件或電路:將表達顏色的油墨換成具有電子功能的油墨,印刷在柔性基質上的圖形就具有了電子功能。柔性電子印刷後圖形的國際主流處理方法包括了高溫加熱、鐳射燒結和光脈衝燒結等方式,這些印刷方式成本高昂,容易造成電路基底的損傷。

天津大學精儀學院黃顯教授團隊國際首創"水致燒結"柔性電子印刷術。該團隊利用酸酐遇水產生弱酸的特性,研發了一種新型奈米金屬導電油墨及新型燒結方法,無需高溫、鐳射和高強度光脈衝,利用水蒸氣即可在室溫環境下的製造柔性電子線路。通過這種"水致燒結"方法生產的柔性電子元器件在常規使用條件下可以長期穩定工作,在特定溼度下能夠實現無毒害降解,具有良好的生物可吸收性,在生物醫學領域具有廣闊前景。

黃顯教授介紹,使用"水致燒結"印刷技術和奈米導電油墨,使用者無需購買安裝昂貴的燒結裝置,大規模批量生產柔性電子元器件成本有望降至現有成本的百分之一。"新型柔性電子元器件的加工和處理技術為生物可吸收柔性電子裝置大規模商業化生產帶來了巨大便利"。

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