Kỹ Thuật In Trực Tiếp Bằng Laser Đối Với In Ấn Vật Liệu Phức Tạp

MRS Bulletin - 2007
Craig B. Arnold, P. Serra, Alberto Piqué

Tóm tắt

Vài nét tóm tắtBài 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 học

Tài liệu tham khảo

10.1063/1.1544081

10.1021/cr010428w

10.1016/S0169-4332(97)00713-7

10.1063/1.1772870

10.1063/1.1944895

10.1063/1.340023

10.1063/1.337287

10.1016/0169-4332(93)90525-G

10.1016/0169-4332(94)00419-6

10.1016/S0142-9612(01)00091-6

Piqué, 1999, Appl. Phys. A, 69, 279, 10.1007/s003390051400

10.1016/0169-4332(91)90072-R

Arnold, 2004, Laser Focus World, 40, 9

10.1109/84.735350

47. Thanks to Weiss R. and Adrianantoandro E. from Princeton University for providing E. coli bacteria and fluorescent imaging of patterns.

10.1021/jp990096n

10.1063/1.1787614

10.1117/12.537794

10.1063/1.344470

10.1117/12.596454

10.1023/B:BMMD.0000031751.67267.9f

10.1016/j.mee.2006.06.004

10.1007/s00339-004-2736-5

10.1016/j.bios.2004.08.047

10.1117/12.456807

10.1557/JMR.2000.0271

10.1016/S0169-4332(99)00465-1

10.1016/j.jpowsour.2003.08.019

10.1117/12.387545

10.1063/1.1372200

10.1117/12.532005

Arnold, 2002, MRS Proc., 689, 275

10.1063/1.2234542

10.1149/1.1563650

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).

10.1021/bp015516g

10.1007/s00339-004-2586-1

Ollinger, 2006, J. Laser Micro. Nanofab., 1, 102, 10.2961/jlmn.2006.02.0003

10.1149/1.2142158

10.1063/1.2191569

10.1089/ten.2005.11.1817

10.1016/j.apsusc.2005.07.166

10.1007/s00339-004-2577-2

10.1116/1.583661

10.1002/pmic.200401294

10.1016/j.tsf.2003.11.154

10.1007/s10439-005-8971-x

10.1002/(SICI)1097-0290(20000205)67:3<312::AID-BIT7>3.0.CO;2-F

10.1117/12.596562

10.1063/1.111255

10.1007/s003390050717

Tolbert, 1993, J. Imaging. Sci. Tech., 37, 411

10.1117/12.960218

Thông tin
Thông tin xuất bản

MRS Bulletin

Thông tin tác giả