Kỹ Thuật In Trực Tiếp Bằng Laser Đối Với In Ấn Vật Liệu Phức Tạp
Tóm tắt
Bài báo này tổng hợp các phát triển gần đây trong quy trình in ấn trực tiếp bằng laser (LDW+) cho vật liệu phức tạp. Nhiều ứng dụng, từ thiết bị lưu trữ và phát điện quy mô nhỏ đến kỹ thuật mô, yêu cầu khả năng phát thải các mẫu chính xác của vật liệu đa thành phần và đa pha mà không làm giảm các thuộc tính mong muốn như tính xốp, tính đồng nhất hoặc hoạt tính sinh học. Các vật liệu vô cơ có cấu trúc phức tạp cho việc chế tạo thành công các loại pin vi mô dựa trên kiềm và lithium, siêu tụ điện vi mô và pin mặt trời nhạy sáng màu được trình bày trên nhiều bề mặt linh hoạt và có nhiệt độ xử lý thấp sử dụng LDW+. Đặc biệt, khả năng phát thải lớp dày trong khi vẫn duy trì tính toàn vẹn của mẫu cho phép các thiết bị được sản xuất theo cách này có mật độ năng lượng cao hơn mỗi đơn vị diện tích so với các kỹ thuật phim mỏng truyền thống. Chúng tôi sau đó tập trung vào các hệ thống phức tạp hơn của vật liệu sống và hoạt tính sinh học. Các mẫu vật liệu sinh học như protein, DNA, và thậm chí cả tế bào sống có thể được in ra bằng LDW+ với độ phân giải không gian và thể tích cao ở mức pico-lít hoặc ít hơn, mà không làm suy giảm khả năng sống sót của các cấu trúc mong manh này. Những kết quả này mang lại cho các mảng cảm biến chọn lọc cao hoặc gieo tế bào cho kỹ thuật mô. Cuối cùng, chúng tôi xem xét các nghiên cứu gần đây về LDW+ đối với toàn bộ mạch bán dẫn, cho thấy sự đa dạng của các ứng dụng mà công nghệ này cho phép.
Từ khóa
#Laser Direct-Write #LDW+ #Vật liệu phức tạp #Chế tạo pin vi mô #Kỹ thuật mô #Vật liệu sinh họcTài liệu tham khảo
Arnold, 2004, Laser Focus World, 40, 9
47. Thanks to Weiss R. and Adrianantoandro E. from Princeton University for providing E. coli bacteria and fluorescent imaging of patterns.
Arnold, 2002, MRS Proc., 689, 275
Linden, 2001, Handbook of Batteries, 3rd ed.
29. Arnold C.B. , Piqué A. , Auyeung R. , and Nurnburger M. , “Laser-based technique for producing and embedding electrochemical cells and electronic components directly into circuit board materials,” U.S. Patent 6,986,199 (January 17, 2006).
Tolbert, 1993, J. Imaging. Sci. Tech., 37, 411