受咖啡渍启发的新型印刷电子墨水
可以在过程中使用酒精混合物来更经济地制造传感器和电子设备。
文：伊丽莎白·蒙塔尔巴诺
研究人员已经开发出一种新的油墨系列，该系列克服了“咖啡环效应”，可以方便地廉价制造下一代电子产品，例如传感器，光检测器，电池和太阳能电池。
剑桥大学的一个团队花了多年的时间研究墨滴的物理原理，墨滴以球形的形式干燥，通过将咖啡洒在桌子上并观察其表面形成的环，可以很容易地观察到。
该团队由该大学剑桥石墨烯中心教授Tawfique Hasan领导，将高速微摄影，流体力学和溶剂的不同组合中的粒子跟踪相结合，以创建新的油墨，这些油墨由混合溶液组成异丙醇和2-丁醇。
Hasan教授与达勒姆大学的Colin Bain和北京航空航天大学的Meng Zhang合作进行了研究，他说，这种解决方案从根本上改变了墨水的干燥方式，将墨水颗粒均匀地分布在液滴上，以生成具有均匀厚度和特性的形状。
他在一份新闻声明中说：“墨滴的天然形式是球形的，但是由于其成分，我们的墨滴呈薄饼状。”
形成咖啡环的原因是因为液体在边缘处蒸发得更快，从而导致固体颗粒堆积。这导致了大多数人观察到的环。
研究人员说，墨水在打印过程中的行为相同，墨水中的颗粒在边缘周围堆积，形成不规则的形状和不平坦的表面。当在诸如硅片或塑料之类的坚硬表面上进行打印时，这种效果尤其明显，这使得当前使用传统喷墨方法打印电子设备成为一个复杂的命题。
改变粒子
了解这种形成的原因导致了新墨水的开发，这种墨水的液滴在整个表面上平滑变形，从而以一致的方式散布颗粒。
Hasan说，这种墨水可以与现有的喷墨打印方法一起使用，作为制造电子设备和传感器的廉价方法，特别是用于物联 （IoT）。
他在一份新闻声明中说：“我们的配方很容易按比例放大，以在硅片或塑料上印刷新的电子设备，甚至在喷漆和可穿戴设备中印刷，已经达到或超过了印刷设备的可制造性要求。”
为了证明这一点，研究人员测试了该墨水，以便在硅片和塑料基板上印刷4500个几乎相同的设备。气体传感器和光电探测器属于他们打印的设备，他们说，它们的性能与采用传统方法打印的现有设备类似。
source: designnews.com
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