基于MXene油墨的柔性无线电子产品室温高精度印刷

来源：上海众濒科技有限公司 2023年02月22日 09:07

研究背景

柔性电子印刷技术在不断进步，但对于柔性电子产品的室温制造，现有印刷方法还有诸多问题。油墨配置过于复杂，物理性能不够理想，长时间后处理，使器件制作过程过于复杂。浙江大学农业信息智能实验室平建峰团队报道了一种基于MXene水性墨汁的室温直接打印技术，可在多种柔性基底上实现无线可穿戴电子器件的直接适形打印，且无需印后退火等繁琐处理工序。

研究成果

过渡金属碳氮化物纳米片（MXene）作为一个新兴的二维材料家族受到了越来越多的关注。具有高电导率的特点，又具备组分灵活可调，最小纳米层厚可控等优势，已在储能、吸附、传感器、导电填充剂等领域有诸多应用。

论文作者制备了一种具有高单层比（>90%）和窄片径分布特点的无添加MXene水性高浓度油墨，在室温打印后保持形状和快速干燥，打印的功能电路无需高温退火等后处理工序。在室温使用点胶技术在改性基底上实现了线间距为3μm，线宽为120μm的打印，制备的功能器件，具有高导电性和空间均匀性（导电率波动不超过0.43%）、高机械柔韧性。室温直接打印可使得打印基体具有更广范围的可选择性，为实现在不规则形状的植物叶片上的打印提供了可能性。

论文作者使用MXene水性油墨制备了近场通讯天线，可以实现无线信息识别和能量传递功能。打印的具有温度测量功能的射频识别标签，可以远距离监测叶温和人体表面温度。

图文展示

图1：可印刷的无添加剂MXene水性油墨的特征

图2：粘性MXene水性油墨的直接印刷

图3：MXene NFC设备的演示

图4：MXene RFID温度传感系统的演示

总结与展望

MXene水性油墨室温直接打印可使各种功能模块能被快速地制造并集成，在物联网、智能标签、环境监测、农业传感、健康监测、5G等多个柔性电子制造领域将具有巨大应用潜力。

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