飞秒激光制备柔性电子器件进展

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消费电子市场正推动柔性电子器件向集成化、小型化及可穿戴的方向发展,同时也对柔性电子器件的制备提出了新的要求.光刻工艺加工精度高,但其成本昂贵、加工流程复杂且效率低.相比而言,飞秒激光加工兼有加工精度高和工艺流程简单的特点,已展现在制备柔性电子器件方面的独特优势和应用前景.为了更好地了解这一新兴领域的进展,本文概述了与柔性电子器件制备相关的五种飞秒激光加工工艺机理,包括激光液相纳米材料合成、激光纳米材料还原、激光诱导纳米连接、激光电极图案化及激光表面织构化,并介绍了制备的典型柔性电子器件性能,对存在的问题和未来发展趋势进行了分析和展望.
其他文献
作为“CHINAPLAS国际橡塑展”同期活动之一的“设计x创新”,自2015年举办首届起,始终以五光十色、灿烂绽放的姿态,吸引了从事产品设计、工程或研发的人士慕名前来.“设计x创新”在机械及材料展内推广创意设计一环,见证着产品设计于终端应用行业也愈发重要.活动旨在促进塑料和设计行业之间的跨界交流及合作,亦借此了解最新的塑料科技与发展.
期刊
以改性石墨烯作为聚氨酯的填料对其进行功能化研究为主线,举例简要说明了石墨烯填充聚氨酯树脂材料的制备方法和性能研究的类别.从聚氨酯/石墨烯复合材料的力学性能、热性能、电性能、阻燃性、抗菌性和耐腐蚀性等方面,分别概述了近年来石墨烯改性聚氨酯在高性能和功能性方面的进展情况,并对聚氨酯/石墨烯复合材料未来的发展趋势进行了展望.
微孔作为一种常见结构,被广泛应用于生物医疗、航空航天、三维封装等领域.飞秒激光具有的超短脉冲持续时间和超高峰值功率特性使其在高质量微孔加工方面具有独特优势.本文综述了近年来飞秒激光时空整形微孔加工方法及其应用,包括飞秒激光时空整形方法、时域/空域整形的电子动态调控微孔加工以及微孔在增透减反、切割以及油水分离、雾气收集、气体收集等方面的应用,并讨论了时空整形飞秒激光微孔加工目前所面临的挑战和未来研究方向.
海水淡化技术在解决水资源短缺的问题上起着重要的作用,其中太阳能海水技术的研究#更是备受关注.激光微纳制造技术作为一种先进、便捷的加工方法,近年来在制备海水淡化材料领域取得了一定的研究成果.本文以太阳能海水淡化技术以及激光加工技术作为研究背景,根据研究材料的多样性,从材料的构成本质出发,将近年来关于激光微纳制造海水淡化材料的研究分为碳基类、金属基类和复合基类材料三个部分来进行阐述,最后结合当前研究,阐明该方向面临的挑战并对其前景进行展望.
激光直写是一种高效、可规模化制备柔性电子器件的技术.本文采用激光直写技术在具有良好介电性能的聚酰亚胺薄膜上制备了一种可用于应变传感和湿度传感的柔性环形天线传感器.利用激光碳化聚酰亚胺获得的材料表面呈现多孔及堆叠片层碳结构,当施加于天线上的应变和环境湿度改变时,天线的谐振频率会发生规律变化,进而实现应变和湿度感知.制备的环形天线传感器的应变响应灵敏度为?8.943 kHz/με,湿度响应灵敏度为?6.45 MHz/RH%.采用激光直写技术制备的天线传感器可以广泛应用于结构健康监测等领域.
对可降解塑料聚碳酸亚丙酯(PPC)进行改性是改善其力学性能和热学性能的有效方法.综述了近年来改性PPC的研究机理,介绍了PPC的合成机理和热降解机理,主要阐述了PPC物理改性和化学改性方法.物理方法主要包括碳纤维、碳酸钙、改性纳米二氧化硅、纳米粘土、纤维素、有机蒙脱土(OMMT)等材料与PPC进行共混改性,化学方法主要介绍了三元共聚法.分析了在挤出条件下加工温度和螺旋转速对改性PPC材料性能的影响.此外,还介绍了土壤、光照、酸碱性等因素对改性PPC降解的影响,并对改性PPC未来发展趋势进行展望.
在航空飞行器的碳纤维复合材料(CFRP)结构件损伤修复时,挖补胶接技术是获得高性能的CFRP层合板接头的理想工艺.本文提出一种CFRP层合板的多梯层挖补胶接接头设计策略,设计了挖补胶接接头阴阳膜构建和分层切片激光三维雕刻扫描工艺代码生成算法,探索了CFRP梯层界面的激光烧蚀成型工艺规律和粘结性能改善机理,验证了胶接接头拉伸强度和冲击韧性的有效提升,接头失效方式符合所设计的粘接剂失效,提供了一种高自动化、柔性化的航空、航天、交通等领域CFRP构件的高性能挖补胶接接头设计和制备方法.
智慧工地是目前一种先进的支撑工程现场管理信息化手段,依托实际超高层项目管理实践,以施工阶段管理为主线,采用BIM+智慧工地的管理新模式搭建管理平台进行了质量、安全、生产等方面的应用实践,显著提升项目各方协同和现场精细化管理水平,实现了信息化综合管理,为BIM+智慧工地这种新技术在超高层工程中的实际应用提供了一定的参考.
激光直写技术作为一种新兴的低成本、高效、高精度的加工技术,可以适用于几乎任意自由度的二维或者三维微纳结构快速成型制备.这对光电子以及半导体微纳结构与器件的制备具有重大的意义.金属微纳结构在电子学和光子学中有着广泛的应用.本文综述了激光直写制备金属微纳结构相关研究进展.主要包括激光直写制备金、银、铜以及复合材料微纳结构与器件.随后重点综述了激光直写表面增强拉曼光谱微流道芯片相关的研究进展.随着环保要求的不断提高,功能性碳材料将会在更多领域得到广泛的应用.与传统的热碳化方法相比,激光直写工艺可以在材料的表面上
受到自然界的猪笼草启发,超滑表面受到了许多关注.本文通过激光加工技术在石墨烯和聚偏氟乙烯的复合材料表面(G@PVDF)进行烧蚀,采用热旋涂法将石蜡材料均匀地填充于网格状沟槽内部.利用共聚焦显微镜(CLSM)和扫描电子显微镜(SEM)表征激光加工后沟槽的形貌与深度,利用UV3600以及红外热成像仪测试样品的光吸收以及光热特性.当复合材料表面未受到强光照射时,液滴“钉”在表面;由于石墨烯具有优异的光热转换能力,当复合材料表面受到强光照射时,复合材料表面吸收光能并产生热量使石蜡融化,液滴与表面由粗糙的气/液/固