觸摸屏是我們的生活中不可缺少的一種技術。包括智能手機、平板電腦在內的各種電子設備都離不開它，而怎樣提升其性能并降低制造成本一直都是世界各大企業(yè)和機構的研究重點。日前，蘇黎世聯(lián)邦理工大學(ETH)就找到了一種可行的創(chuàng)新型方法——“納米液滴”3D打印。這種方法能夠以金、銀納米顆粒為原料3D打印出超薄的“納米墻”，從而制造出從未有過的透明導電電極，最終創(chuàng)造出畫面質量更好，響應更精準的觸摸屏。
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據(jù)了解，觸摸屏技術是依靠噴涂在設備表面的微型導電電極實現(xiàn)的。這種肉眼幾乎看不到的電極是由導電材料制成的納米墻組成的，而目前最常用的材料是氧化銦錫。它的透明度很高，但導電性較差，不過此次ETH的新方法——以金、銀的納米顆粒為原料3D打印出納米墻卻沒有這樣的缺陷，因為它可以同時實現(xiàn)較高的透明度和導電性。
“使用氧化銦錫是因為這種材料具有相對較高的透明度，并且用它制造薄層的工藝很成熟。不過由于它的導電性相對較差，所以我們選擇了導電性更強的金和銀。”
說到這里你可能會產生疑惑，金和銀并不是透明的呀？這就是ETH這種納米3D打印技術——“電流體動力學墨水噴射打印”的神奇之處。它不但可以令金屬材料保持原有的導電性，而且可將它們創(chuàng)建出透明的結構。目前，研究者們已經利用該技術成功3D打印出了厚度在80~500納米之間的超薄電極層。
這種3D打印技術是由ETH的熱力學教授DimosPoulikakos和他的同事合作開發(fā)的。使用時，金屬納米顆粒(以金、銀為例)制成的墨水會溶解于溶劑中，然后在電場作用下被分散成極細的液滴。之后溶劑會迅速蒸發(fā)，留下已成型的3D結構。由于液滴的尺寸要比將它們釋放出的孔洞小10倍，所以3D結構的尺寸可以非常細小。
除了觸摸屏，這種技術還有2個非常適合的制造應用：第一、大型觸摸屏和使用有機發(fā)光二極管(OLED)的可彎曲顯示屏;第二、同樣需要用到透明電極的太陽能電池。
ETH表示，這是世界上首次使用3D打印技術制造出觸摸屏的納米墻，而由此帶來了許多明顯的好處：納米墻的透明度和導電性都提升了許多，制造成本卻下降了不少——這是因為原來使用氧化銦錫制造時需要非常潔凈的環(huán)境，而創(chuàng)造這樣的環(huán)境需要耗費許多金錢。他們表示，接下來的工作將是繼續(xù)研究，令這種3D打印技術能夠實現(xiàn)工業(yè)化和大規(guī)模制造。
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