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3D打印金銀納米墻 可制造更高性能觸摸屏

時間:2016-02-11 08:50 來源:中國有色網(wǎng) 作者:中國3D打印網(wǎng) 閱讀:

    觸摸屏是我們的生活中不可缺少的一種技術。包括智能手機、平板電腦在內(nèi)的各種電子設備都離不開它,而怎樣提升其性能并降低制造成本一直都是世界各大企業(yè)和機構(gòu)的研究重點。日前,蘇黎世聯(lián)邦理工大學(ETH)就找到了一種可行的創(chuàng)新型方法——“納米液滴”3D打印。這種方法能夠以金、銀納米顆粒為原料3D打印出超薄的“納米墻”,從而制造出從未有過的透明導電電極,最終創(chuàng)造出畫面質(zhì)量更好,響應更精準的觸摸屏。


    據(jù)了解,觸摸屏技術是依靠噴涂在設備表面的微型導電電極實現(xiàn)的。這種肉眼幾乎看不到的電極是由導電材料制成的納米墻組成的,而目前最常用的材料是氧化銦錫。它的透明度很高,但導電性較差,不過此次ETH的新方法——以金、銀的納米顆粒為原料3D打印出納米墻卻沒有這樣的缺陷,因為它可以同時實現(xiàn)較高的透明度和導電性。

   “使用氧化銦錫是因為這種材料具有相對較高的透明度,并且用它制造薄層的工藝很成熟。不過由于它的導電性相對較差,所以我們選擇了導電性更強的金和銀。”

說到這里你可能會產(chǎn)生疑惑,金和銀并不是透明的呀?這就是ETH這種納米3D打印技術——“電流體動力學墨水噴射打印”的神奇之處。它不但可以令金屬材料保持原有的導電性,而且可將它們創(chuàng)建出透明的結(jié)構(gòu)。目前,研究者們已經(jīng)利用該技術成功3D打印出了厚度在80~500納米之間的超薄電極層。

這種3D打印技術是由ETH的熱力學教授DimosPoulikakos和他的同事合作開發(fā)的。使用時,金屬納米顆粒(以金、銀為例)制成的墨水會溶解于溶劑中,然后在電場作用下被分散成極細的液滴。之后溶劑會迅速蒸發(fā),留下已成型的3D結(jié)構(gòu)。由于液滴的尺寸要比將它們釋放出的孔洞小10倍,所以3D結(jié)構(gòu)的尺寸可以非常細小。

除了觸摸屏,這種技術還有2個非常適合的制造應用:第一、大型觸摸屏和使用有機發(fā)光二極管(OLED)的可彎曲顯示屏;第二、同樣需要用到透明電極的太陽能電池。

ETH表示,這是世界上首次使用3D打印技術制造出觸摸屏的納米墻,而由此帶來了許多明顯的好處:納米墻的透明度和導電性都提升了許多,制造成本卻下降了不少——這是因為原來使用氧化銦錫制造時需要非常潔凈的環(huán)境,而創(chuàng)造這樣的環(huán)境需要耗費許多金錢。他們表示,接下來的工作將是繼續(xù)研究,令這種3D打印技術能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化和大規(guī)模制造。

(責任編輯:admin)

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