隨著電子設(shè)備轉(zhuǎn)向不同的外形，研究人員正在開發(fā)新型組件以滿足其不斷變化的需求。作為這一趨勢(shì)的一部分，漢堡大學(xué)和Deutsches Elektronen-Synchrotron(DESY)的研究人員合作開發(fā)了一種3D打印工藝，可以生產(chǎn)透明且機(jī)械靈活的電子電路。這些組件可用于新技術(shù)，如可印刷發(fā)光二極管，太陽(yáng)能電池或其他帶集成電路的工具，自由電子激光科學(xué)中心(CFEL)的MichaelRübhausen教授，DESY，大學(xué)之間的合作漢堡和馬克斯普朗克協(xié)會(huì)。

整合電子能力

“通常3D打印與機(jī)械結(jié)構(gòu)相關(guān)，作為增材制造工藝，”Rübhausen也是漢堡大學(xué)物理學(xué)教授，他告訴Design News。“我們的目的是將結(jié)構(gòu)與電子功能集成在一起，這對(duì)于與傳感，能量存儲(chǔ)和計(jì)算相關(guān)的許多不同應(yīng)用非常有用。”

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研究人員表示，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)的技術(shù)不可或缺的是銀納米線 - 通常為數(shù)十納米厚，10至20微米長(zhǎng)，在聚合物中形成導(dǎo)電網(wǎng)。

作為該過(guò)程的一部分，研究人員將銀納米線應(yīng)用于懸浮液中的基質(zhì)并干燥。然后，他們將柔性聚合物應(yīng)用于導(dǎo)電軌道，導(dǎo)電軌道也覆蓋有導(dǎo)電軌道和觸點(diǎn)。

研究人員使用DESY研究光源PETRA III和其他測(cè)量方法的明亮X射線光來(lái)分析聚合物中納米線的性質(zhì)，看看它們是否達(dá)到了預(yù)期的目的。

詳細(xì)的X射線分析表明，聚合物中納米線的結(jié)構(gòu)沒(méi)有變化;然而，由于聚合物的壓縮，網(wǎng)格的導(dǎo)電性甚至得到改善，因?yàn)榫酆衔镌诠袒^(guò)程中收縮，Rübhausen說(shuō)。

為了展示他們的技術(shù)，研究人員使用他們的工藝來(lái)印刷柔性電容器，但他說(shuō)許多電子元件可以這種方式印刷，他說(shuō)。

“我們使用兩種不同的聚合物來(lái)證明它們也可用于通過(guò)機(jī)械性能來(lái)調(diào)節(jié)電子學(xué)，”Rübhausen補(bǔ)充道。研究人員在科學(xué)報(bào)告期刊上發(fā)表了一篇關(guān)于他們工作的論文。

Rübhausen說(shuō)，研究人員在工作中必須克服的挑戰(zhàn)之一是當(dāng)前的3D打印技術(shù)最適合一次打印一種材料。他說(shuō)，研究人員必須避免因使用不同的材料而堵塞打印頭，以及在研究過(guò)程中避免印刷材料之間的污染。

“為此，需要控制在印刷過(guò)程中納米結(jié)構(gòu)在復(fù)合材料中的應(yīng)用和嵌入，”Rübhausen說(shuō)。他補(bǔ)充說(shuō)，該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在計(jì)劃繼續(xù)研究納米線制成的印刷物的結(jié)構(gòu)如何在機(jī)械應(yīng)力下發(fā)生變化。