气泡印刷技术：使柔性导电电路成为可能

来自 实验室仪器网

横滨国立大学的研究人员发明了一种有前景的气泡印刷技术，可以精确地为柔性电子产品形成液态金属布线图案。这种方法为制造高导电性、可拉伸和可弯曲的电路开辟了新的可能性，非常适合可穿戴传感器和医疗植入物。他们的研究结果发表在《纳米材料》杂志上。

布线技术在我们的日常生活中必不可少，它可以在电子元件之间建立连接，从而将电力和信号分配到各个设备中。大多数电子设备（例如计算机和电话）都依赖于由物理电线和电路板组成的传统布线。然而，随着对可穿戴电子产品的需求不断增长，传统布线开始面临限制。

传统的布线技术依赖于刚性导电材料，不适合需要弯曲和拉伸的柔性电子产品。尽管液态金属和其他刚性材料替代品前景广阔，但它们的使用仍存在一些困难。液态金属兼具柔韧性和高导电性，但在布线尺寸、图案自由度和氧化层电阻方面存在问题。

为了克服这些限制，研究团队采用了传统上用于固体颗粒的气泡印刷技术来对共晶镓铟合金（EGaIn）的液态金属胶体颗粒进行图案化。气泡印刷是一种利用气泡产生的流动来移动粒子的尖端方法。这可以直接在表面上创建精确的布线图案，尤其是在柔性或非传统基板上。

研究团队使用飞秒激光束加热EGaIn粒子，产生微气泡，将粒子引导到柔性玻璃表面的精确线条中。关键是通过电流置换法将电阻氧化镓层替换为导电银层，以提高导电性。由此得到的线路极其灵活、纤细且导电性好。

液态金属线最小线宽为3.4μm，表现出1.5×105S/m的高电导率，即使弯曲也能保持稳定的电导率，凸显了其在柔性电子应用方面的潜力。该技术通过生产可靠的超薄液态金属线，能够创建用于可穿戴技术和医疗保健应用的软电子产品，这些应用既需要准确性也需要灵活性。

该团队计划通过引入更多用途的基材来进一步增强液态金属线的弹性和柔韧性。

最终目标是将这种方法与电子元件（如有机设备）相结合，从而实现日常使用的实用、灵活的设备。我们看到了可穿戴传感器、医疗设备和其他需要灵活、耐用布线的技术领域的潜在应用。

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