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嘉兴学院造了台EHD打印机 曲面、曲线打印都难不倒它

  中国教育在线浙江站  编辑 陈显婷 通讯员 陶富军  2018-07-10    

嘉兴学院机电工程学院左春柽教授(右二)课题组

  中国教育在线浙江站讯 (编辑 陈显婷 通讯员 陶富军)曲面屏手机、曲面屏电视、可穿戴传感设备……随着柔性电子相关研究的深入,越来越多的柔性电子材料产品走进了寻常百姓家。作为材料学和电子学领域的一大热门方向,柔性电子相关的研究也一直颇受关注。

  日前,记者从嘉兴学院机电工程学院了解到,由该院左春柽教授承担的浙江省自然科学基金重点项目取得突破,在“磁控EHD高分辨率打印技术研究”的基础研究项目中,左春柽带领的课题组在全球范围内率先提出了将磁控技术运用于EHD打印机中,并成功制造出了首台原型机。

  “EHD高分辨率打印机,是指运用电流体动力学(Electro-hydro Dynamics)原理研发的3D打印机。”左春柽告诉记者,EHD 打印被认为是较适合柔性电子高分辨率打印的技术之一,因为其能够打印出小于10微米尺寸——约1/10的头发丝粗细的柔性材料。

  左春柽在研究中发现,现有的EHD高分辨率打印机也存在有纳米流体液滴控制难等问题,带来了精度上的问题。为此,课题组通过“磁控EHD高分辨率打印技术研究”,提出了在传统EHD打印基础上增加了带有辅助磁场的磁控EHD打印方案。

课题组查看首台EHD高分辨率打印机原型机实验情况

  “这个可控磁场的进入,对纳米流体液滴进行约束和调控,同时通过研究纳米流体液滴在磁场的共同作用下液滴下落的分布,并针对要研究的物理空间范围,课题组建立了磁控电流体运动的多场耦合计算模型。”左春柽向记者介绍说,在EHD打印装置的喷嘴下方产生感应磁场,对带电液滴产生洛伦兹力,使带电液滴在洛伦兹力的作用下会聚,精准的控制了纳米流体出口大小,实现了线宽10微米的高分辨率打印。

  不仅如此,在磁场的辅助下,柔性材料的生产也有将带来颠覆性的改变。据了解,磁控EHD高分辨率打印技术实现了曲线打印、曲面打印以及在伸缩材料上打印等功能,将改变现有柔性材料制造采用的“roll to roll”方式,为柔性材料的精准和高效生产提供了新的方法。

  “EHD高分辨率打印技术可以应用于有机发光二极管、柔性显示器、薄膜太阳能电池、射频芯片、机动雷达等的制造上。”据了解,该项目目前已获得3项发明专利授权,下一步课题组还将对热压烧结纳米银图案显微组织和导电性能进行了初步研究,今后需要为EHD 打印设备配套激光烧结,以达到工业化应用的目的。

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