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中科院攻克“金属墨水”印刷电子技术

2013-10-18 09:19:14.0 来源：互联网责编：陈莎莎

摘要：: 近日，中国科学院理化技术研究所、清华大学生物医学工程系双聘教授刘静带领的团队，在印刷电子学领域取得了突破性进展。

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　　【CPP114】讯：家里的一根电路断了，不需要找专业的电工上门修理，只需用笔“画”一下，就完成了接驳；用特殊墨水在手工制作的贺卡上“画”出一个心形图案、在图案中接上几个小LED灯，一个闪耀着心形图案的电子贺卡就做好了。近日，中国科学院理化技术研究所、清华大学生物医学工程系双聘教授刘静带领的团队，在印刷电子学领域取得了突破性进展。利用该团队研制的“金属墨水”，电路可以这样随心所欲地“打印”出来、“画”下来了。
　　
　　电路板轻松“画”出来
　　
　　走进位于中关村东路的中科院理化所实验室，一块透明塑料薄板上闪耀着的银色图案，在入窗阳光的照耀下闪动。凑上前一看，原来塑料薄板上竟然有一幅银色彩笔绘出的凤凰图案，线条细腻流畅，夺目动人。
　　
　　中科院理化所的实验室里，还有人搞艺术创作？
　　
　　“这银色的线条可不是普通彩笔画出来的，是我们用液体金属墨水画上去的。”刘静笑了笑。在凤凰图案的两端接上电池，凤凰身上半个指甲盖大小的LED灯竟然就闪耀了起来。
　　
　　刘静介绍，这银色墨水可以直接导电，用它画出来的银色图案连接上电源、LED灯，就已经是一块简易的电路板了。
　　
　　要知道，传统金属箔蚀刻法制造电路板，需要经过高温铜膜蒸镀、化学试剂蚀刻等好几个复杂环节。这样“画”出电路板的技术，究竟是如何实现的呢？
　　
　　刘静向记者“秀”出了一支笔。原来，这支与普通签字笔没什么两样的笔，竟然就是“画”出电路图的工具。只不过，签字笔里流出的是普通墨水，而这支笔里流出来的是金属墨水。
　　
　　10年“酿”出“金属墨水”
　　
　　电路板是电子工业的重要部件之一。小到电子手表、计算器，大到计算机、平板电脑，每种电子设备要想发挥作用，都必须用到电路板。然而，传统的电路板制造流程要先设计好电路图，然后送到工厂加工，费时费力，而且还有明显的高污染、高能耗缺点。
　　
　　“液体金属打印技术能够很好的解决传统制造方法的问题，电路直接‘画’出来，不用再经过蚀刻、蒸镀这些高能耗的过程了。”刘静介绍，需要什么样的电路，直接“画”上去、打印上就行了，传统的7到8道工序一下子被缩短至2到3道，快速灵活。
　　
　　这种有望重塑集成电路产业的墨水，全名叫基于金属及合金墨水的手写电子技术，又称“梦之墨”。10年前，刘静意识到液态金属研究的科学意义和重大价值，并着力开始研究。几大箱纸质文献一一翻看、查找、复印，一种种金属组分反复试验、配比，终于研究出了以镓为主元素的合金组合，能够在常温下保持液态，也就是神奇的“液态金属”。
　　