- 電紡直寫機
設備特點:
高壓靜電微納打印機,采用高壓靜電技術,結(jié)合高精度3D打印平臺,實現(xiàn)微米/亞微米點的噴印、微米/亞微米線結(jié)構(gòu)的直寫和納米薄膜的噴涂,可以實現(xiàn)霧化制膜、電紡制膜,電紡直寫,以及精密微納米量子點、線的打印,從而制備預設的2D圖案和3D結(jié)構(gòu)。
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延伸閱讀:
高壓靜電微納打印技術
高壓靜電微納打印機,采用高壓靜電技術,結(jié)合高精度3D打印平臺,實現(xiàn)微米/亞微米點的噴印、微米/亞微米線結(jié)構(gòu)的直寫和納米薄膜的噴涂,可以實現(xiàn)多層精密微納米量子點、線的打印,從而制備預設的2D圖案和3D結(jié)構(gòu)。
這種打印機的工作原理是把液體通過微米級的噴嘴擠出,形成微米直徑的液滴,再通過高壓靜電場力拉伸,使液滴形成圓錐形,然后將小液滴分離到打印表面,輸入任何預設的圖案或結(jié)構(gòu)到計算機程序,控制基板運動和噴嘴電壓以及其他工藝參數(shù),可以得到直徑為0.01~1微米的量子點、線的組合。實現(xiàn)了單根納米纖維和單個量子點的有序沉積。(打印的量子點的直徑可以達到1微米,定位精度100nm。)
與其他的微納結(jié)構(gòu)制造技術相比,高壓靜電微納打印具有設備簡單,操作方便,成本低,原料來源廣等優(yōu)點,在眾多領域如電子器件、柔性電子顯示器,可穿戴設備、太陽能薄膜電池、微傳感器,生物支架、組織工程、有機發(fā)光二極管、生物傳感器、能量收集等領域具有巨大的發(fā)展?jié)摿?,并開始獲得應用。
在柔性電子方面的應用:
高壓靜電微納打印是柔性電子產(chǎn)業(yè)最具潛力的制造技術之一。柔性電子技術是在可彎曲、可折疊柔性基板上制作電子器件的新型電子制造技術。由于柔性電子具有重量輕、可折疊等諸多優(yōu)點,特別是適合卷到卷生產(chǎn)模式,在許多新型產(chǎn)業(yè)中已經(jīng)得到應用,如柔性顯示技術、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、薄膜太陽能電池、大面積傳感器和驅(qū)動器、射頻天線和柔性智能皮膚等。高壓靜電微納打印出的量子點可被用作發(fā)光二極管的有源層,用作光致發(fā)光和電致發(fā)光層。量子點是發(fā)光半導體納米晶體,可用于發(fā)光二極管中,讓顯示器變得更亮、顯示速度更快、色彩更加栩栩如生。這項技術與量子點墨水配合使用時可以造出0.1~1微米的線和點。這些線和點能以不同顏色的量子點組成陣列和復雜圖案,甚至能以不同顏色的量子點覆蓋另一種量子點。把這些量子圖案夾在電極中間可制造出明亮的量子點LED。該設備使用的先進技術為油墨大面積打印量子點材料圖案提供了強大的技術支持。
高壓靜電微納打印機可以使用的原料包括:
生物組織工程支架:
組織工程學是近年來發(fā)展較快的一門新興學科,主要是研究種子細胞和構(gòu)建組織的方法和技術,其中模仿細胞生長環(huán)境的人造細胞支架是組織工程研究的重要組成部分。高壓靜電微納打印解決了支架成型復雜、與微觀結(jié)構(gòu)吻合難等問題,可以根據(jù)醫(yī)學成像迅速準確地打印出與天然組織相當?shù)募毎镏Ъ堋?
微納米三維支架結(jié)構(gòu)能夠為細胞生長提供一個更為接近組織微環(huán)境的培養(yǎng)空間,能夠促進細胞的增值和細胞間營養(yǎng)傳遞。從仿生學角度看,微納米纖維的結(jié)構(gòu)在形式和結(jié)構(gòu)上比其他材料更接近人體大多數(shù)組織、器官。另外,納米纖維具有比表面積高、孔隙率高、生物相容性好及可降解能力強等特性,正受到國內(nèi)外生物醫(yī)學領域的持續(xù)關注。
微流控芯片:
高壓靜電微納打印技術可以實現(xiàn)對三維空間結(jié)構(gòu)的微流控芯片一次成型,并在厚度方向?qū)崿F(xiàn)漸變的過程,從而實現(xiàn)內(nèi)部流體的空間流動,用戶可以利用CAD 軟件自行設計芯片、流形、連接器,打印出理想的功能性微流控芯片。銀墨水為原料噴印導電功能性微納結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了電阻、電感、電容等無源元件及柔性電路的全噴印制造。
利用高壓靜電微納打印技術在圖案化硅基底上制作ZnO半導體納米纖維,可以構(gòu)造納米纖維場效應器件及有源元件。
高壓靜電微納打印技術可直接采用其他的有機/無機半導體材料進行微納電子器件的制備,在微納電子領域具有潛在應用價值。