气泡看似微不足道,但在工程师手中,它们却能激发巨大的创新。日本横滨国立大学研究人员开发出一种新奇的“气泡打印”法,能对柔性电子产品的液态金属布线进行高精度图案化。这项技术为制造可弯曲、可拉伸且高度导电的电路提供了新选择,非常适合可穿戴传感器和医疗植入物等器材。相关研究发表在最新一期《纳米材料》杂志上。

研究团队表示,传统布线技术依赖于刚性导电材料,这对于需要弯曲和拉伸的柔性电子设备来说并不合适。尽管液态金属既具有灵活性又具有高导电性,但在布线尺寸、图案化自由度和其氧化物层的电阻方面存在问题。

团队通过气泡打印法(传统上用于固体颗粒)对共晶镓铟合金的液态金属胶体颗粒进行图案化,克服了这些限制。“气泡打印”是一种先进技术,利用由气泡产生的流动来移动颗粒,从而直接在表面(特别是非传统或柔性基底)上创建精确的布线图案。

团队使用飞秒激光束加热共晶镓铟合金颗粒,产生微气泡,引导它们在柔性玻璃表面形成精确的线条。最终,所得布线线条不仅极其纤细、导电性好,而且还非常灵活,即使在弯曲时也能保持稳定的导电性,这凸显了其在柔性电子应用中的潜力。

通过实现可靠且超薄的液态金属布线,该方法为在可穿戴技术和医疗保健应用中创建柔性电子产品提供了可能性。在这些应用中,灵活性和精确性都至关重要。