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激光誘導超塑性滾轉納米成形:像印刷報紙一樣快速制造高精度電子元件

日期:2018-07-24  點擊次數:1033

? ? ?金屬的激光誘導超塑性滾轉納米成形是一種使用類似于報紙印刷工藝的新制造技術,可以用金屬制造出更光滑、更靈活的高精度電子器件。


? ? ? 最近,由美國普渡大學(Purdue University)的研究人員開發的低成本制造技術,利用了工業上已經大規模使用的金屬制造工具,同時實現了滾印報紙的速度和精度,能夠快速制造高精度的電子器件,如CPU。
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? ? ? 激光誘導超塑性滾轉納米成型,一種新的制造方法,可以在納米級印刷金屬,實現制造超快的電子器件。圖片來源:拉姆斯?馬丁內斯,普渡大學


? ? ? 手機、筆記本電腦、平板電腦和其他許多電子產品都依賴于內部的金屬電路來高速處理信息。目前的制造技術傾向于用以下方法制造這些電路:讓薄薄的液態金屬通過電路形狀的模板,然后像在墻上噴涂涂鴉一樣形成電路。


? ? ? 普渡大學工業工程和生物醫學工程助理教授拉姆斯?馬丁內斯表示:“這種制造技術制作的金屬電路表面通常比較粗糙,使我們的電子設備更快地產熱,加快耗盡電池能量?!?/p>


? ? ? 未來的超快電子設備還將需要更小的金屬部件,需要更高分辨率的技術來制造這些納米尺寸的產品。


? ? ? 拉姆斯?馬丁內斯說:“制造形狀越小的金屬電路,需要使用更高分辨率的模具,現在的分辨率要求已經達到納米級別。加上納米技術發展迅速,要求我們設計出尺寸比晶粒更小的金屬模型。這就像建造一座比一粒沙子還要小的沙堡?!?/p>


? ????這個就是所謂的“成形極限”,限制了以納米級分辨率快速制造材料的能力。


? ? ??普渡大學的研究人員已經用一種新的大規模制造方法解決了粗糙和低分辨率這兩個問題,這種方法可以利用傳統的二氧化碳激光器在納米尺度上形成光滑的金屬電路,并且這種激光技術已經在工業切割和雕刻中很常見。


? ? ? 拉姆斯?馬丁內斯表示:“像印刷報紙一樣印刷微小的金屬部件,它們將更加光滑。這使得電流能夠更好地流動,降低過熱的風險?!?br>?


普渡大學的研究人員開發了一種新技術,可以打印像報紙這樣的金屬,使它們更加光滑和布局更加靈活,從而改善電流在金屬電路中的流動情況。圖片來源:拉美西斯?馬丁內斯,普渡大學


? ? ? 這種制造方法被稱為激光誘導超塑性滾轉納米成型,它采用的是類似高速印刷報紙時使用的那種滾動壓印技術。這種技術可以在短時間內通過高能激光激發不同金屬的“超彈性”行為,從而使金屬能夠突破成形極限流動到滾動壓印的納米尺度線路中,最終形成金屬電路。


? ? ? 拉姆斯?馬丁內斯表示:“我們的技術將來可以用來制造覆蓋著納米結構的觸摸屏,使之能夠與光相互作用并生成3D圖像。也可以用來制作成本效益更高的生物傳感器?!?/p>


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