圣路易斯华盛顿大学麦克凯尔维工程学院的研究人员开发了墨盒,使任何人都可以在日常材料上手动柔性,可拉伸的光电设备。
这些设备,例如发光二极管(LED)和光电探测器,可以在纸,纺织品,橡胶,塑料等表面上手工制作3D对象。
这种创新的制造方法旨在简化创建自定义LED和光电探测器的过程,使其在没有专门培训或设备的情况下可以使用。

简单制造方法
该团队的突破概述了一种简单且多功能的制造方法,该方法使个人能够制作自定义的发光二极管(LED)或光电探测器,而无需专门的培训或笨重的设备。
这项技术是Wang和Wang实验室博士候选人Junyi Zhao早期工作的延续。它使用简单的喷墨打印机来展示一种新颖的方法来制造可拉伸的LED。
“手写自定义设备是打印机之后的下一步,”王陈述。 “我们已经有了墨水,所以要采用我们已经开发的技术并将其修改为在常规的圆珠笔中工作,这是一种自然的过渡,在那里它可能便宜且所有人都可以使用。”
用户友好的手写技术允许在几分钟之内创建多色LED和光电探测器。该机制采用了标准的圆珠笔,该圆珠笔装有特殊配制的油墨,该墨水由导电聚合物,金属纳米线和钙钛矿组成。
该团队报告说,类似于使用多色笔,逐层应用这些功能墨水,促进了各种功能设备的成本效益,迅速生产,包括智能包装和个性化可穿戴设备(如生物医学传感器)的一次性电子设备。
从打印机墨水到标准的圆珠笔
但是,从打印机墨水到标准圆点笔的过渡比看上去更复杂,需要调整以确保与纸和纺织品(如纸质和纺织品)的多孔和纤维底物的兼容性。
除了弄脏的视觉关注外,墨水层必须保持独特,以保持高性能光电设备。
Zhao解释说:“我们的墨水是专门配制的,因此笔是通用的,这意味着它们几乎可以在所有底物上工作。该设备的每个单层都被设计为本质上的弹性,因此它可以在变形上存活,并且可以弯曲,伸展和扭曲而不会影响设备性能。”
他补充说:“例如,戴上手套上的LED可以忍受反复抓握和释放的变形,并且在橡胶气球上绘制的LED可以一遍又一遍地幸存。”
这种开发克服了传统的LED制造的局限性,该制造需要平坦,光滑的基材和昂贵的清洁房间制造设备。
该团队声称,它为可穿戴电子产品(从教育到医疗传感器及其他各种应用程序)中的日常生活中的常见部分铺平了道路。研究小组的发现是出版在《自然光子学》杂志中。
