新型柔性電路更靈活

在很多人的印象裡，打印電路一般是平直且相對堅硬。不過在一些特殊的場景或者產品上，打印電路的柔性是必要的，因此全球有不少研究團隊在研究柔性打印電路相關技術。國際研究團隊日前發佈消息稱，研究人員突破了一種在室溫下打印金屬氧化物薄膜的技術，並利用該技術製造出既堅韌又能在高溫下運行的透明柔性電路。

金屬氧化物薄膜是一種重要材料，幾乎存在於每種電子設備中。傳統上，製造金屬氧化物需要專門設備，這些設備既慢又貴，而且需要在高溫下運行。於是，研究人員希望開發一種能在室溫下沉積金屬氧化物薄膜的技術，即打印金屬氧化物薄膜。

研究團隊開發了一種從液態金屬“彎月面”分離金屬氧化物的新方法。研究人員解釋說，如果向管子裡灌滿液體，管口液體會呈現出彎曲的表面，稱為“彎月面”。這是由於表面張力阻止液體完全溢出，因此它呈彎曲狀。對於液態金屬而言，“彎月面”的表面覆蓋著一層薄薄的金屬氧化物，這層氧化物在液態金屬與空氣接觸的地方形成。

研究人員將液態金屬填充到兩塊玻璃片之間的空間，這樣一小部分“彎月面”就會延伸到玻璃片的末端。如果把玻璃片想像成打印機，液態金屬就是墨水。當把“彎月面”移過表面時，其上的金屬氧化物會黏附在表面上並形成薄膜。同時裸露的液體不斷形成新的氧化物，從而實現連續“打印”。最終，研究人員利用這項技術打印了兩層大約四納米厚的金屬氧化物薄膜。打印出來的薄膜是透明的，但具有金屬特性，導電性極高。

值得注意的是，儘管團隊使用的是液體，但沉積在基底上的金屬氧化物薄膜是固體，而且非常薄。薄膜附着在基板上，不會被弄髒或塗抹開，這對印刷電路非常重要。研究人員用幾種液態金屬和金屬合金演示了這種技術，每種金屬都會改變金屬氧化物薄膜的成分。

此外，研究發現，這些薄膜在高溫下仍能保持其導電性能。如果薄膜厚度為四納米，導電性能可穩定保持到接近六百攝氏度；如果薄膜厚度為十二納米，則可穩定保持到八百攝氏度。研究人員還通過在聚合物上打印金屬氧化物，製造出柔軟靈活的電路。這些電路足夠堅韌，即使折疊四萬次也能保持其完整性，顯示了該技術的實用性。

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