印刷电子产品

纳米科学与添加剂制造技术的交叉，催生了印刷电子和柔性电子的新领域。这一有趣的研究领域解决了新型材料和制造技术向更广泛和改进设计的柔性电子器件发展的挑战。本工作介绍了利用3D打印碳纳米管基纳米复合材料制备一种低成本、简易的柔性压阻式压力传感器。用于材料开发的碳纳米管是分散在聚二甲基硅氧烷( PDMS )预聚体中的多壁碳纳米管( MWCNT )。传感器采用直接油墨写入( DIW )技术(又称robocast )制作。将MWCNT - PDMS复合材料直接印制在聚二甲基硅氧烷基片上。然后根据传感器对负载的电阻变化来检测传感器的响应。该传感器在较宽的压力范围内(最高可达1132 k Pa )表现出较高的灵敏度( 6.3 Ω / k Pa )，前期工作对MWCNT- PDMS复合材料的最高观测测量范围为40 k Pa。所制备的MWCNT- PDMS复合材料也被印制成高分辨率的三维形状，即使经过热处理仍然保持其形态。3D打印在柔性传感器制造中的可能性使得设计自由灵活，结构复杂，在运动、汽车和生物医学等领域的可穿戴或植入式电子中得到广泛应用。

灵活、轻便、低功耗、低成本的显示器是电子界的一个活跃的兴趣领域。在本工作中，我们开发了一种由银纳米线( Ag NWs )和热致变色粉末组成的复合电致变色材料，该材料在偏压过程中由于焦耳加热而发生可逆的颜色(相)变化。选择合适的热致变色材料可以实现多种颜色组合。我们将这种复合材料配制成可印刷油墨，这样就可以在单步内实现图形化沉积。100℃的低加工温度使复合材料与纸张、聚对苯二甲酸乙二醇酯( PET )等多种柔性基体相容，材料(用聚二甲基硅氧烷( PDMS )封装)表现出良好的柔韧性，经过10 000次弯曲循环后观察到功能，电阻变化\u003c 7 %。我们制作了低功耗的七段彩色显示器，以显示材料对实际显示应用的适宜性。我们还论证了同一层由于其导电和色性，可以作为显示器和触摸传感器发挥作用，而不需要在顶层增加有源层。该材料适用于制作低成本、灵活的触摸式彩色显示器，可用于交互式电子阅读器、数码海报以及灵活的数码招牌。