供稿人：張兵，賀健康 發(fā)布日期：2017-04-03
靜電3D打印技術(shù)是近年來興起的一種新型微納3D打印方法。它的成型原理是通過施加高壓電場來驅(qū)動帶電液滴形成圓錐狀，在圓錐狀末端的液滴所受電場力大于其表面張力，進而噴射出極細的纖維絲或微滴。按照預期軌跡重復多層打印，就能夠?qū)崿F(xiàn)微納級別三維結(jié)構(gòu)自由制造。靜電3D打印技術(shù)的優(yōu)勢之一是可以便捷地在原料溶液中添加各種功能材料，實現(xiàn)多樣化的微納功能器件打印。近日，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學（ETH）的科學家將納米金顆粒、納米銀顆粒成功添加到靜電打印的原材料溶液中，打印后進行高溫熱處理，制造出了多樣化的超薄納米墻結(jié)構(gòu)。靜電打印三維金納米墻的示意圖和打印出的超薄納米墻結(jié)構(gòu)如下圖所示，可以看出超薄納米墻的寬度最小可達80nm，高度約1μm。通過改變噴頭的運動路徑，可以制造出十分精美的金/銀網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、多邊形三維結(jié)構(gòu)。
這種超薄納米金/銀結(jié)構(gòu)的神奇之處是它不僅能保證良好的導電性，還能具備很高的透明度，這項令人驚奇的特性使其有望用于新一代觸摸屏的制造。目前，觸摸屏技術(shù)是依靠噴涂在設(shè)備表面的微型導電電極實現(xiàn)的，這種肉眼幾乎看不到的電極是由導電材料制造成的納米結(jié)構(gòu)組成?，F(xiàn)用的氧化銦錫電極材料雖然具有很高的透明度，但是導電性能較差，限制了觸摸屏技術(shù)的發(fā)展。ETH的這項研究可同時實現(xiàn)良好的導電性和優(yōu)異的透光性能，并且可以在不降低透明度的前提下調(diào)控納米結(jié)構(gòu)的導電性，具有非常十分廣泛的應用前景。