【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】液體在固體表面的潤濕行為是印刷過程中的關(guān)鍵因素，對(duì)于功能材料的精確印刷制備與圖案化具有重要意義。通過精確控制液體的潤濕狀態(tài)，深入研究并利用液體的潤濕特性，特別是通過調(diào)節(jié)表面能實(shí)現(xiàn)潤濕狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，能夠?yàn)楦呔扔∷ⅰ⑷嵝噪娮悠骷闹圃煲约岸喙δ懿牧系募商峁┯行Ы鉀Q方案，推動(dòng)印刷技術(shù)在先進(jìn)制造領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用。
在國家自然科學(xué)基金委、科技部和中國科學(xué)院的支持下，化學(xué)研究所綠色印刷實(shí)驗(yàn)室宋延林研究員在異質(zhì)浸潤表面打印液滴精準(zhǔn)操縱(Nat. Commun. 2019 10,950;Angew. Chem. Int. Ed. 2020 59,10535;Nat. Commun. 2021 12,6899;Nat. Commun. 2023 14,26465;Nat. Commun. 2024 15,422;Nat. Commun. 202415,9796)，噴墨印刷結(jié)構(gòu)色(Sci. Adv. 2021 7,eabh1992;Adv. Funct. Mater. 2024,34,2404706)等方面取得重要進(jìn)展。
近期，宋延林與李會(huì)增等發(fā)展出一種基于可編程表面能的“一版多印”印刷策略，實(shí)現(xiàn)了利用單一印版印刷制備多層功能器件。他們通過調(diào)控印版的表面能，利用不同表面張力的墨滴在印版上選擇性地呈現(xiàn)不同潤濕狀態(tài)，從而生成多樣化的墨水分布和圖案。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與理論模擬相結(jié)合的手段，證明了該策略能夠在單一印版上實(shí)現(xiàn)多種圖案的精確印刷，大大減少了印版的使用和印刷成本，提高了多材料印刷的對(duì)準(zhǔn)精度。基于此，研究團(tuán)隊(duì)成功印刷了柔性發(fā)光器件和高密度晶體管陣列。相比于傳統(tǒng)印刷方法需要多個(gè)印版來印刷不同圖案/材料，該策略通過精確調(diào)控表面能，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜圖案和多層器件的單一印版印刷。這一技術(shù)不僅提高了印刷效率與套印精度，還為柔性電子、生物傳感與顯示等領(lǐng)域的創(chuàng)新集成提供了新途徑。
相關(guān)研究成果發(fā)表于Advanced Materials 。論文第一作者為碩士生柳泉和博士后李安，通訊作者為李會(huì)增副研究員和宋延林研究員。
“一版多印”印刷制備的柔性發(fā)光器件
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