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近日，北京清华大学医科院生物医学工程系协同中科院物理化学技术性研究室，在《中国科学：材料科学》(Science China Materials)上线上发布了题写“根据半形状记忆合金可选择性粘附原理的翻转涂敷与转印纸技术性：普遍意义柔性电子快速制造方式”(Semi-liquid Metal and Adhesion-selection enabled Rolling and Transfer (SMART) Printing: A Generalized Method towards Fast Fabrication of Flexible Electronics, 2019)的研究分析毕业论文。各项任务初次报导了一种具备普适性实际意义的超迅速柔性电子生产技术，可在数秒左右以内打印出出大规模高精密繁杂形状记忆合金电源电路，速率远远地超出迄今已发展趋势的各种各样电子产品加工技术性，相对应方式按其英文简写被取名为SMART Printing（聪慧包装印刷）。文章内容第一创作者为生物医学工程系三年级博士研究生国瑞，通讯作者为李晓专家教授。
大家都知道，印刷线路板在大家日常日常生活饰演十分关键的人物角色，在工业化生产、国防安全及其健康医疗行业拥有非常普遍的运用。传统式的包装印刷线路板制取加工工艺十分复杂，必须通过十几道工艺流程生产加工而成，全步骤出来比较用时耗电量，且伴随很多自然环境环境污染。近些年，软性电子器件迅猛发展，日益遭受大家关心。有别于传统式刚度线路板，柔性线路板可以随便弯折、折叠式甚至拉申，这使其在智能穿戴设备、携带式诊疗、肌肤电子器件等方面拥有重要使用价值。
在形状记忆合金柔性电子行业拥有十余年科学研究工作经验的李晓工作组，根据早期对形状记忆合金原材料很多特点的研究发现，在常温下呈液体的镓钴合金与固态金属材料颗粒（Ni）的混和可制取出具备低粘度、延展性的半形状记忆合金原材料(Ni-EGaIn)。该类原材料在各种底材表层上的粘附存有较大差别，运用这类差异可迅速印刷出图案化形状记忆合金电源电路。
试验确认，半形状记忆合金原材料在PU胶纸上具备极高黏附性，而在炭粉上则黏附性较弱。因此，科学研究工作组最先引进激光器打印出方式将炭粉图案设计堆积到涂敷有PU胶纸的打印纸张上，再依靠半形状记忆合金原材料在两大类底材上黏附性的明显差别，根据翻转涂敷方法，在极短期内（<10s）将要半形状记忆合金原材料可选择性印刷到A4尺寸打印纸张上的总体目标位置，可以说一瞬间制成所需电源电路（图1）。运用该技术性制取的柔性电路，最大精密度已达50μm，且在底材弯折折叠式全过程中仍能保证电源电路联接的可靠性。科学研究进一步强调，新方式较具普遍意义，半形状记忆合金原材料在大量底材原材料如软性硅胶材料（Ecoflex）表层也具备较高黏附性。根据此状况，一样可运用转印纸方法将半形状记忆合金黑墨水原材料堆积到软性硅胶材料表层的总体目标位置，从而迅速制取出可拉申柔性电路。
图1 聪慧打印出（SMART Printing）技术性操作步骤及印刷出的导电性图案设计
选用以上制造的原理，科学研究工作组做成了一系列软性和可拉申作用电源电路（图2），如双层电源电路、大规模电源电路（图3）及其可拉申感应器（图4）等，实验展现出各相对应元器件优质的电力学可靠性、适应能力及可回收利用优势。原文中所建造方式的执行不用繁杂机器设备，生产制造出的柔性电路可用以配戴式医疗器械，这为人性化医用电子的完成给予了全新升级方式。
图2 选用聪慧打印出技术性制取出的双层电源电路
图3 选用聪慧打印出技术性制取的大规模导电性图案设计
图4 选用聪慧打印出技术性制取并拼装的可拉申感应器作用电子线路及特性
值得一提的是，在这里工作中稍早期，由北京清华大学、中科院理化所与北京市梦之墨企业构成的协同课题组，已在形状记忆合金柔性电子迅速制取加工工艺探寻上获得提升。在一篇以封面图（图5）小故事方式发布于著名刊物《先进材料：技术》(Advanced Materials Technologies)上的题写“一步法形状记忆合金转印纸：适用普遍底材的柔性电子生产制造”(One-Step Liquid Metal Transfer Printing: Toward Fabrication of Flexible Electronics on Wide Range of Substrates, 2018)的毕业论文中，创作者们开发设计出了一种纸基电子器件印刷工艺，可运用形状记忆合金原材料在PMA强力胶和打印纸张表层的可选择性黏附体制将其转印纸到总体目标纸张。除此之外，为促使形状记忆合金智能制造行业的不断迅速发展趋势，科学研究工作组还于最近出版发行了世界各国首个《液态金属印刷电子学》（上海市科技进步出版社出版，2019）（图5），搭建了这一新起行业的基础理论与技术性管理体系，填充了相对应学术研究参考文献空缺。
图5 期刊封面体现的形状记忆合金转印纸方式(左)及《液态金属印刷电子学》着作封面图(右)
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