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記者1月4日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)(以下簡稱中國科大)獲悉，該校信息學(xué)院趙剛課題組提出了一種結(jié)合納米纖維靜電紡絲和液態(tài)金屬模板印刷的新型柔性電子器件制備技術(shù)。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于國際期刊《ACS納米》上。

隨著物聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，簡單的柔性電子器件已經(jīng)不能滿足日趨復(fù)雜的應(yīng)用場景，因此亟待研究與開發(fā)多功能與高集成度的柔性電子系統(tǒng)。目前，材料和制造技術(shù)仍然是制約柔性電子發(fā)展和商業(yè)化的主要因素，因為在柔性電子設(shè)備的制造過程中，研究人員不僅要考慮其物理、化學(xué)和功能特性，還要考慮用戶的舒適度和安全性等。同時，日益嚴峻的環(huán)境和能源問題給人類社會的發(fā)展也帶來了巨大的挑戰(zhàn)，電子器件的可回收性、自愈性和可重構(gòu)性也成為開發(fā)人員需要考慮的關(guān)鍵問題。通過傳統(tǒng)材料和制造工藝獲得的柔性電子器件往往不能同時兼顧上述性能，并且制造過程通常需要昂貴的設(shè)備、復(fù)雜的步驟、高標(biāo)準的操作環(huán)境和指定的材料特性。受限于這些因素，柔性電子的大規(guī)模集成和封裝以及多層柔性電子器件的制造仍然是一個棘手的問題。

針對上述挑戰(zhàn)，中國科大信息學(xué)院趙剛課題組提出了一種簡單、快速、綠色化的柔性電子器件制備技術(shù)。通過靜電紡絲技術(shù)獲得熱塑性聚氨酯(TPU)納米纖維膜作為柔性基底，然后利用模板印刷在基底膜上構(gòu)造液態(tài)金屬(LM)圖案化電路。此外，可以通過逐層組裝的策略來參數(shù)化制備柔性電路、電阻器、電容器、電感器及它們的復(fù)合器件。該方案制備的柔性電子器件具有優(yōu)異的可拉伸性、透氣性和穩(wěn)定性，同時它們是多層和可重構(gòu)的。