室温烧结技术：喷墨打印微制造

近年来，在室温下的烧结金属墨水已经进行了大量的研究。Magdassi等人^[42]发现，银纳米粒子表现为软质颗粒时，接触到相反电荷的聚电解质，在室温下自发聚结。

被这些发现启发，作者把含阳极聚（二烯丙基二甲基氯化铵）的溶液喷印到银膜上。如图8.7所示，聚（丙烯酸）使银纳米粒子是稳定的，并形成不用继续加热的导电薄膜。相对比得到的电导率约为块状银的20%。

室温下粒子的烧结，在聚合物基板上形成导电类型有低热稳定性，甚至在纸上也是可以进行的。作者通过制备一个透明的PET基电致发光器件展示了这一过程的可用性。

另一个室温烧结的方法使用UV（紫外）光在MOD墨水中产生“隐像”，然后化学还原^[43]。这个过程是快速的且电导率是块状银的10%。一个有趣的观点是：当使用MOD墨水时会在原位产生纳米粒子。然而，它们往往需要加热去除盐中有害的有机组成部分。代替喷墨打印，使用现成的NP或MOD墨水和随后的后处理是最理想的在基板的原位上产生需要的导电材料的方法。上述技术被称为反应性的喷墨打印^[44，45]。

Calvert特等人^[46]报道了利用反应喷墨打印制备导电铜线。使铜盐和硼氢化钠（NaBH₄）作为还原剂依次从一个多色惠普公司墨盒的两个分隔的区域通过来喷墨打印，导电铜线就直接印在纸上，虽然这是目前仅适用于在试验室规模，在连续打印时得到的导电性只占块状铜很小的百分比的。反应性的喷墨打印的进一步处理步骤的数量减少可能成为革命性的进步。

图8.5 a）在聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）基板上的印制模板示意图，与4个灰色的银天线和一个顶部黑色的墨水喷印的银天线；b）最初线电阻为100Ω的微 波闪光曝光1～60s的模板上4个电极的总表面的影响(www.xing528.com)

（引自参考文献[36]，©2011，Wiley-VCH Verlag Gmb H＆Co.KGaA）

图8.6 来自NovaCentrix的卷轴式从光子烧结工具

（引自Pulseforge^TM宣传册，http：//www.novacentrix.com）

图8.7 a）一滴聚（二烯丙基二甲基氯化铵）（PDAC）溶液印在 银纳米粒子排布上会发生什么的示意图。b～d）是扫描电子显微镜（SEM）对印制落区（c）的图像和银纳米粒子与PDAC外接触图（b）和内接触图（d）排布的 放大图像（引自参考文献[42]，©2011，美国化学学会）