用注射器將微型電子芯片注入人體，發(fā)揮功用后的芯片自動溶解在人體之中，這是有如科幻電影的場景，而如今柔性瞬態(tài)電子器件的開發(fā)將這一想象變?yōu)榭赡堋?
近日，天津大學精儀學院生物微流體和柔性電子實驗室的黃顯教授與密蘇里科技大學Heng Pan教授合作，在瞬態(tài)電子制造領(lǐng)域取得重大突破，實現(xiàn)了在低溫狀態(tài)和無水環(huán)境下的柔性瞬態(tài)電子器件的加工。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在電子和材料領(lǐng)域國際權(quán)威學術(shù)刊物《Small》和《Advanced Materials》上。
黃顯教授設(shè)計研發(fā)出兩項柔性瞬態(tài)電子器件加工新技術(shù)——光脈沖燒結(jié)和激光蒸鍍，可以實現(xiàn)在低溫狀態(tài)和無水環(huán)境下瞬態(tài)器件的低成本制造。
光脈沖燒結(jié)，即以對生物體本身無害的金屬鋅為原料，將鋅的納米顆粒打磨到100納米以內(nèi)，從而獲得瞬態(tài)金屬納米顆粒。研磨后納米粒子好比“墨水”，利用光脈沖方式將“墨水”直接燒結(jié)到可溶解的聚合物基底上，從而“繪制”出高導電性瞬態(tài)金屬圖案，創(chuàng)造了目前基于印刷方式的瞬態(tài)金屬顆粒導電率的最高記錄。
激光蒸鍍技術(shù)，則是通過激光掃描鋅納米顆粒的方式制造導電瞬態(tài)金屬圖案。將鋅納米顆粒沉積在玻璃片上并進行激光掃描，鋅納米顆粒會由于激光加熱而形成鋅的蒸汽，最終在生物可溶性基底上冷凝沉積。通過對玻璃片和生物可溶性基底之間距離的控制，來控制蒸汽沉積的速率，還可以通過控制激光的速度與掃描路線來設(shè)計圖案，控制每一位點的導電性能。
這兩項技術(shù)為全球瞬態(tài)電子制造領(lǐng)域首次應(yīng)用，克服了瞬態(tài)金屬納米顆粒易受空氣中的氧氣和水分影響的缺點，為瞬態(tài)電子技術(shù)的發(fā)展提供了重要的加工方法。
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