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室温下打印金属氧化物薄膜实现

2024年08月16日14:13

来源:科技日报

  科技日报北京8月15日电(记者张佳欣)据15日《科学》杂志报道,包括dafabet唯一官方网站_大发888体育-游戏|下载北卡罗来纳州立大学和韩国浦项科技大学在内的国际研究团队,展示了一种在室温下打印金属氧化物薄膜的技术,并利用该技术制造出既坚韧又能在高温下运行的透明柔性电路。

  金属氧化物薄膜是一种重要材料,几乎存在于每种电子设备中。传统上,制造金属氧化物需要专门设备,这些设备既慢又贵,而且需要在高温下运行。于是,研究人员希望开发一种能在室温下沉积金属氧化物薄膜的技术,即打印金属氧化物薄膜。

  他们开发了一种从液态金属弯月面分离金属氧化物的新方法。

  研究人员解释说,如果向管子里灌满液体,管口液体会呈现出弯曲的表面,称为弯月面。这是由于表面张力阻止液体完全溢出,因此它呈弯曲状。对于液态金属而言,弯月面的表面覆盖着一层薄薄的金属氧化物,这层氧化物在液态金属与空气接触的地方形成。

  研究人员将液态金属填充到两块玻璃片之间的空间,这样一小部分弯月面就会延伸到玻璃片的末端。

  如果把玻璃片想象成打印机,液态金属就是墨水。当把弯月面移过表面时,其上的金属氧化物会黏附在表面上并形成薄膜。同时裸露的液体不断形成新的氧化物,从而实现连续“打印”。

  最终,研究人员利用这项技术打印了两层大约4纳米厚的金属氧化物薄膜。打印出来的薄膜是透明的,但具有金属特性,导电性极高。

  此外,研究发现,这些薄膜在高温下仍能保持其导电性能。如果薄膜厚度为4纳米,导电性能可稳定保持到接近600℃;如果薄膜厚度为12纳米,则可稳定保持到800℃。

  研究人员还通过在聚合物上打印金属氧化物,制造出柔软灵活的电路。这些电路足够坚韧,即使折叠4万次也能保持其完整性,显示了该技术的实用性。

编辑:张龙(小)

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