灵活的电子设备对于监测各种生理参数至关重要。目前,制造柔性电子产品需要化学浴、硬化方法和高温烘烤来净化材料。现在,杜克大学(Duke University)的工程师们已经设计出一种完全就地打印的电子产品技术,这种技术足够温和,可以在包括纸张和人类皮肤在内的微妙表面上工作。这一进展可能使高粘附、嵌入式电子纹身和带有患者专用生物传感器的绷带等技术成为可能,普拉特工程学院杜克大学。
研究人员在期刊在线发表的一系列论文中描述了他们的方法纳米级而且ACS Nano.
杜克大学电子与计算机工程James L.和Elizabeth M. Vincent副教授Aaron Franklin说:“当人们听到‘印刷电子’这个词时,他们的预期是,一个人将一个衬板和一个电子电路的设计装入打印机,经过一段合理的时间后,去掉一个完全功能的电子电路。”
富兰克林说:“多年来,有大量的研究论文承诺这类‘全打印电子产品’,但现实情况是,这个过程实际上涉及到将样品取出多次烘烤、清洗或在其上旋转涂层材料。”“我们的产品是第一个与公众认知相符的产品。”
在第一篇论文中,富兰克林的实验室和杜克大学化学教授本杰明·威利(Benjamin Wiley)的实验室开发了一种含有银纳米线的新型墨水,可以用气溶胶打印机在低温下打印在任何衬底上。它产生一层薄膜,保持其导电性,打印后,墨水在两分钟内就会干燥,即使承受50%的弯曲应变一千次以上,也能保持其高电性能。
在第二篇论文中,这项技术又向前迈进了一步。这种墨水与另外两个可打印组件结合在一起,形成了功能晶体管。打印机首先放入一段碳纳米管半导体带。一旦它干了,不需要从打印机上移除塑料或纸基板,两条从两边延伸几厘米的银纳米线就可以打印出来。杜克大学的报告说,二维材料的非导电介质层,六方氮化硼,然后打印在原始半导体带的顶部,然后是最后的银纳米线栅电极。