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觸摸屏是我們的生活中不可缺少的一種技術(shù)。包括智能手機(jī),、平板電腦在內(nèi)的各種電子設(shè)備都離不開(kāi)它，而怎樣提升其性能并降低制造成本一直都是世界各大企業(yè)和機(jī)構(gòu)的研究重點(diǎn),。日前，蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)(ETH)就找到了一種可行的創(chuàng)新型方法——“納米液滴”3D打印,。這種方法能夠以金、銀納米顆粒為原料3D打印出超薄的“納米墻”，從而制造出從未有過(guò)的透明導(dǎo)電電極,，最終創(chuàng)造出畫(huà)面質(zhì)量更好，響應(yīng)更精準(zhǔn)的觸摸屏,。
據(jù)了解,，觸摸屏技術(shù)是依靠噴涂在設(shè)備表面的微型導(dǎo)電電極實(shí)現(xiàn)的。這種肉眼幾乎看不到的電極是由導(dǎo)電材料制成的納米墻組成的,，而目前最常用的材料是氧化銦錫,。它的透明度很高，但導(dǎo)電性較差,，不過(guò)此次ETH的新方法——以金,、銀的納米顆粒為原料3D打印出納米墻卻沒(méi)有這樣的缺陷，因?yàn)樗梢酝瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)較高的透明度和導(dǎo)電性,。
“使用氧化銦錫是因?yàn)檫@種材料具有相對(duì)較高的透明度,，并且用它制造薄層的工藝很成熟。不過(guò)由于它的導(dǎo)電性相對(duì)較差,，所以我們選擇了導(dǎo)電性更強(qiáng)的金和銀,。”
說(shuō)到這里你可能會(huì)產(chǎn)生疑惑,，金和銀并不是透明的呀,？這就是ETH這種納米3D打印技術(shù)——“電流體動(dòng)力學(xué)墨水噴射打印”的神奇之處。它不但可以令金屬材料保持原有的導(dǎo)電性,，而且可將它們創(chuàng)建出透明的結(jié)構(gòu),。目前，研究者們已經(jīng)利用該技術(shù)成功3D打印出了厚度在80~500納米之間的超薄電極層,。
這種3D打印技術(shù)是由ETH的熱力學(xué)教授DimosPoulikakos和他的同事合作開(kāi)發(fā)的,。使用時(shí)，金屬納米顆粒(以金,、銀為例)制成的墨水會(huì)溶解于溶劑中,，然后在電場(chǎng)作用下被分散成極細(xì)的液滴。之后溶劑會(huì)迅速蒸發(fā),，留下已成型的3D結(jié)構(gòu),。由于液滴的尺寸要比將它們釋放出的孔洞小10倍，所以3D結(jié)構(gòu)的尺寸可以非常細(xì)小,。
除了觸摸屏,，這種技術(shù)還有2個(gè)非常適合的制造應(yīng)用：第一、大型觸摸屏和使用有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的可彎曲顯示屏;第二、同樣需要用到透明電極的太陽(yáng)能電池,。
ETH表示,，這是世界上首次使用3D打印技術(shù)制造出觸摸屏的納米墻，而由此帶來(lái)了許多明顯的好處：納米墻的透明度和導(dǎo)電性都提升了許多,，制造成本卻下降了不少——這是因?yàn)樵瓉?lái)使用氧化銦錫制造時(shí)需要非常潔凈的環(huán)境,，而創(chuàng)造這樣的環(huán)境需要耗費(fèi)許多金錢(qián)。他們表示,，接下來(lái)的工作將是繼續(xù)研究,，令這種3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化和大規(guī)模制造。 |
