液态金属印刷设备的电子应用

作为一种新型电子产品制造方式，发展液态金属印刷电子领域的工艺与设备也是水到渠成。液态金属印刷电子设备是实现电子制造的根本手段，相应技术的最终目的是获得合格甚至性能出色的液态金属功能电路或电子设备，在多种基底上成型出所需要的导体、半导体、电阻、介电层、绝缘层等功能。对应的印刷设备应能将液态金属墨水准确投送到基底上的指定位置，从而逐渐成型制造所需电子设备。

笔者实验室研发出世界首台液态金属桌面电子电路打印机［26，27］（图2.6a）。这一全新技术攻克了相应仪器在通向实用化道路中的一系列关键科学与技术问题，建立了全新原理的室温液态金属打印方法，通过集合了上下敲击式进墨、旋转及平动输运、转印乃至压印黏附到基底等复合过程在内的流体输运方式，解决了金属墨水表面张力高难以通过常规方法平稳驱动的难题。此外，笔者实验室还揭示出金属流体与不同基底间润湿特性的调控机制，首次提出并证实了可在任意固体表面和材质上直接制造电子电路的打印技术，并研制出具有普适意义的液态金属喷墨打印机（图2.6b），从而使得“树叶也可变身电路板”，该技术被著名的《技术评论》专题报道，并一度入选“Top IT Story”。以上工作打破了个人电子制造技术瓶颈和壁垒，使得在低成本下快速、随意制作电子电路特别是柔性电子器件成为现实。

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图2.6　笔者实验室研发的液态金属印刷电子系列打印机［28］

a.液态金属桌面电子电路打印机［27］；b.液态金属喷墨打印机。