美國空軍在3D打印柔性電子方面取得突破性進展

寂靜天花板

在2015年美國化學學會會議上，Benjamin Lever博士介紹了Wright-Patterson空軍基地的美國空軍研究實驗室在柔性電子領域正在進行的研究。該機構所追求的目標是：可以將柔性半導體直接打印在基板上，例如帶有厚度不超過幾納米的精巧結構的柔性聚合物基塑料。這些器件的任何位置都將具有30％（相當于人的皮膚）至100%（意味著它們可以折疊）的拉伸極限。
' o% `5 y, U8 Y4 O  Q+ C簡單地說，這種高性能柔性電子器件可以是半導體的，可以做得非常薄，只有幾納米厚，這使它高度柔軟，在與其他部件如電池、傳感器或者3D打印的連接件結合之后，可以被安裝到一個非傳統的基板上。它也可能是一種可拉伸或者適形的塑料?！?對于這種柔性電子器件，Benjamin Lever博士感興趣的一個應用是它可以像繃帶那樣綁在空軍飛行員的肩上，以收集他們的身體狀況信息，判斷他們的疲勞程度。當然這種類型的裝備也并不限于軍事應用，在普通的醫療或者消費應用中也很有用。
1 N9 h; V: @: X& a: r; w   另外一個讓人感興趣的應用領域是根據飛機機翼的形狀，或者飛機內部的空間特點制造出適形的混合柔性電子設備。能夠以最小厚度3D打印這樣設備的能力將使它們能夠被安裝到機翼上而不產生額外的阻力，或者避免不得不在設計時改變機翼的形狀，這將導致飛機性能的下降。這些設備可用于制造天線或其它容易加裝到飛機上的通信設備，而且它將會很容易拆卸、更換或改變位置。
. N0 k: ~+ S6 h# l" C9 w    可以想象得到，電子設備在極端條件下的生存能力對于空軍執行常規和特殊任務十分重要。新一代軟電子設備的創造可以延長那些經常暴露于高振動、極端溫度條件下的關鍵設備的壽命，特別是能夠保證飛機上武器系統的穩定性。

目前，幫助實現3D打印柔性電子的一個關鍵技術創新來自于鎵液態金屬合金的使用，這是北卡羅來納州立大學的Michael Dickie開發的。這些合金以類似液態汞的方式工作，它們很容易聚集在一起。一般來說電子器件上使用的電線往往會限制它們的柔性，因為這些電線往往會在應力作用下斷裂。而使用液體鎵制造的“電線”則可以取代固體金屬配線，因為它可以隨著不斷變化的表面而進行相應的變化，并且保證電路的暢通。

啄木鳥WH

謝謝精彩分享，學習了。

壞壞小子

望塵莫及，為什么我們國內就沒有這樣的機構出成果呢

祥云飛魚

又不能替代fpc 批量生產

江蘇阿虎wyh

這項技術超牛?。≈x謝樓主的分享！

蟲子第一家

謝謝樓主分享，見識了！