理想的导电墨水要求价格低廉,易于制备和存储,具有较好的可印刷性,后处理工艺简单,以及具有高导电性。室温液态金属是一类在常温常压下呈液态的金属或合金,兼具金属性质与流体性质,因此可配置成电子墨水。与其他印刷电子材料相比,液态金属墨水制备工艺简单,不需要专门添加粉末或颗粒。其次,传统印刷材料(如金、银、铜等)的后处理温度一般在150℃左右,而液态金属墨水的制备和处理在室温和普通环境条件下即可进行,对环境没有特殊要求。镓及其合金具有良好的电导率,一般来说,金属的电学性能要显著优于非金属物质的电学性能。虽然当镓及其合金暴露在空气中时,其表面会迅速生成一层“氧化镓皮肤”,但该氧化层足够薄,对其电学特性几乎没有影响,不过却对液态金属的成型有一定的促进作用。印刷电子墨水的黏度一般为0.001~0.01 Pa·s(较好的为0.001~0.005 Pa·S),相对低黏度的墨水可形成近牛顿流体,不会产生假黏现象,这样有利于墨滴顺利从打印头流出。此外,液态金属墨水还可在不需特殊设备的条件下实现“直写”,印制并封装于柔性基底上的线路仍始终保持液态,在整个电路弯折、拉伸等形变过程中,导电线路仍能基于材料的流动性而保持连续和导通,即使重复多次,也不存在其他挠性或柔性电路材料固化后的断裂与疲劳问题,从而使得柔性电路的制作更高效、更经济[1]。
对于小批量生产和样机制造,液态金属印刷电子技术具有压倒性优势。它为柔性电子工业开启了一个全新领域,令柔性电子器件可直接快速写出,就像在纸上签名、绘画一般简单方便。更重要的是,它还可以用液态金属墨水结合具有不同功能的各种墨水直接写出目标电子元件,在此基础上发展出完全“直写”的柔性集成电路甚至各种电子产品。(www.xing528.com)
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