印刷下一代柔性电子产品

精确地沉积微小的流体液滴的系统可用于将金属,有机电子材料,石墨烯纳米结构和其他材料印刷到宽范围的基材上。欧洲杯足球竞彩叫Microplotters,这些系统提供了一个独特的方法来快速原型的下一代柔性电子,包括电极阵列,微流控应用,传感器和石墨烯基电子。

图片来源:Sonoplot

从生物电体学到石墨烯装置,许多新兴和开发的电子应用需要精确地将导电,电介质和半导电材料进行图案到各种柔性基板上。欧洲杯足球竞彩

对于这样的应用,非接触制造方法通常提供更低的成本和减少材料浪费相比,接触印刷。然而,广泛采用的丝网印刷和喷墨印刷方式,其均匀性较差,图案分辨率较低。1,2

Microplotters由Sonoplot.提供一个替代路线。这些台式系统依靠可控的超声波来沉积各种皮升体积的油墨,包括金属纳米颗粒悬浮物、聚合物、石墨烯纳米结构和许多其他材料。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台这种独特的技术可以产生5-200 μm的特征,沉积特征直径的变异性低至10%,配合高精度定位系统。与丝网印刷和喷墨技术相比,微绘图仪在精度、灵活性和成本方面具有显著优势。

微流体应用的印刷电子

微流体是一种良好的领域,涉及少量液体的操纵。凭借2000年代初的微观流量良好的基本问题,现代微流体研究专注于开发包含多种流体,机械和/或电子元件的“集成”装置。3.这种装置能够将房型实验室的许多能力结合到芯片尺寸的装置中。这些设备通常被分类为“芯片”或微量分析系统具有广泛的应用,包括生物学和化学分析和快速的护理点诊断。

然而,电子技术和微流体技术的结合远不是那么简单。微流控设备通常由塑料和硅橡胶等弹性材料制造,这些材料非常适合创建微流控通道,并可用于开发灵活和生物兼容的设备。欧洲杯足球竞彩另一方面,电子产品的主欧洲杯足球竞彩要材料通常是坚硬的。传统的半导体、介质绝缘体和金属导体在机械上与微流体的柔性和可变形材料不匹配。欧洲杯足球竞彩4这限制了集成的电子/微流体装置的机械畸形和可靠性。

要解决这个问题,有一些灵活的聚合物基电子材料欧洲杯足球竞彩例如共轭聚合物(CPs)和有机场效应晶体管(OFETs)已经被开发出来并被纳入微流控器件。这种材料与欧洲杯足球竞彩基本的微流体材料表现出更高的机械兼容性,也与非接触打印技术兼容。5-7

微偶是作为制造集成的电子/微流体装置的理想技术,提供所需的精度和均匀性,以及与大量材料的相容性 - 包括用于基于聚合物的电子产品的材料。欧洲杯足球竞彩8微绘图仪提供超过标准喷墨打印机的能力:它们允许在沉积过程中对聚合物薄膜进行原位修改。它们可以打印出真正连续的线条(与喷墨打印机不同,喷墨打印机需要多个液滴的合并)。

打印微电极阵列

微电极阵列(MEAS)是包含数万个微电极的小器件。MEA的高电极密度使它们适用于生物电化应用,特别是在开发电极在体外读取和/或刺激神经元的神经植入物中。9也许这种装置的最有前途的应用是生物医学植入物,其中MEA可以恢复生物学功能。2016年,这种装置成功地缓解了灵长类动物的步态缺陷,脊髓损伤。10 - 13

以前研究的基于mea的设备大多依赖于硅或聚合物材料,这些材料的生物相容性较差:它们的物理和机械性能会导致神经元炎症反应或功能丧失。欧洲杯足球竞彩为了解决这一问题,最近的许多研究都集中在开发具有更高生物相容性的灵活的多边环境协定上。14

喷墨印刷已成功地通过在PDMS和Hydrogels上沉积碳电极来开发生物电子MEA界面。然而,喷墨技术通常需要高运行成本,以实现这些应用中所需的均匀性和精度水平。微偶比价格较低的性能通常具有更高的价格,使其成为制造柔性MEA和其他生物医学装置的理想候选技术。Sonoplot的Microplotter Systems可以打印任何标准喷墨罐的任何墨水,以及一系列不同的油墨。

用石墨烯印刷下一代电子产品

密歇根州立大学(Michigan State University)的研究人员通过打印石墨烯集成电路和薄膜晶体管的技术,展示了微绘图器在可打印、柔性电子领域的能力。该团队使用SonoPlot微绘图仪将碳纳米管悬浮液滴沉积在聚二甲基硅氧烷(PDMS)基底上。7

图片来源:Sonoplot

这种方法为利用超声波沉积生产下一代石墨烯基柔性电子产品奠定了基础。SonoPlot的微绘图仪可以打印0到450厘泊的油墨和颗粒直径从纳米到15微米的悬吊物。这使得它们适合打印有机和纳米颗粒油墨,聚合物和石墨烯纳米结构用于打印和电子应用。

SonoPlot开发了两种微绘图仪系统:入门级微绘图仪Proto和超精密微绘图仪II。这两种系统都旨在为微阵列和聚合物电子市场提供更高的精度和灵活性。想要了解更多关于这些Microplotter系统的信息,以及它们相对于现有产品的优势,接触SonoPlot今天

参考资料及进一步阅读

  1. 汉,S.-T.等等。柔性传感器的开发概述。adv。母娘。29,1700375(2017)。
  2. 陈培义,陈培义。任宏,可打印柔性和可伸缩触觉传感器综述。研究2019,1-32(2019)。
  3. 集成微流控器件。分析化学学报507,11 - 26(2004)。
  4. 程松,吴卓。微流体电子学。实验室芯片12,2782(2012)。
  5. 刘,C.等。3D印刷技术为可穿戴电子和电子皮肤的柔性触觉传感器。聚合物10,629(2018)。
  6. Khong Duc,C.,Hoang,V.-P.,Tien Nguyen,D。&Thanh Dao,T.一种低成本,灵活的压力电容器,使用聚氨酯进行无线车辆检测。聚合物11,1247(2019)。
  7. 蔡磊,张树军,王春林,王春林。可拉伸薄膜晶体管与集成逻辑电路。
  8. Cheun, H.等。聚合物发光二极管和聚(二正辛基芴)薄膜的微流体涂敷器。应用物理学报100,073510(2006)。
  9. 微电极阵列的设计与实现挑战综述。https://www.scirp.org/html/35354.html。
  10. Kessler,D. K.Clarion®多策略耳蜗植入物。Ann Otol rhinol Laryngol 108,8-16(1999)。
  11. Chapman,C. A. R.,Goshi,N.&Seker,E.多功能神经界面进行神经活动的闭环控制。高级功能材料28,1703523(201欧洲杯足球竞彩8)。
  12. Adly,N。等。柔软材料的印刷微电极阵列:从PDMS到水凝胶。欧洲杯足球竞彩NPJ柔性电子2,1-9(2018)。
  13. Capogrosso, M.等。脑-脊柱界面减轻灵长类动物脊髓损伤后的步态缺陷。《自然》杂志539,284-288(2016)。
  14. 微电极阵列技术用于体外神经接口平台的最新趋势。生物医学。Eng。Lett. 4, 129-141(2014)。

引用

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  • 美国心理学协会

    SonoPlot公司. .(2021年4月13日)。印刷下一代柔性电子产品。AZoM。2021年6月22日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20298获取。

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    SonoPlot公司. .“印刷下一代柔性电子产品”。AZoM.2021年6月22日。

  • 芝加哥

    SonoPlot公司. .“印刷下一代柔性电子产品”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20298。(访问2021年6月22日)。

  • 哈佛大学

    Sonoplot,Inc .. 2021。印刷下一代柔性电子产品.AZoM, 2021年6月22日观看,//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20298。

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