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一支筆,現在可能挑戰烙鐵和導線。美國伊利諾伊大學的工程師開發出一種 『銀墨水』圓珠筆,能在紙、木材和其他表面書寫電路和連線。這支筆開創了低成本、靈活、可隨意使用的電子產品的全新篇章。
『基於這支筆的打印讓你能在現場直接構造出電子設備,』擔任伊利諾伊大學馮塞茨材料研究實驗室主任的劉易斯說,『這是超低成本、無處不在的打印工具用於桌面制造,也就是或個人制造的重要一步。』
這支筆看起來就像普通的圓珠筆,而它使用的銀色墨水則是真正的銀溶液。研究人員采用酸使銀墨水所包含的銀納米粒子變得更小,再以纖維素改變其性狀,使銀墨水具有液體墨水的粘度。
用筆寫完後,墨水中的液體乾燥消失,留下導電的銀通路,在紙面上形成導電線路。而紙張多次彎曲和折疊後,墨水仍保持導電性。據PhysOrg報道,團隊成員特意將紙折疊,看看需要多少次能讓電路破損,結論是需要『幾千次折疊』。
金屬墨水早已用於噴墨打印機制作電子設備的方案,但使用銀墨水筆,將墨水瞬間直接布局到紙張或其他粗糙表面,能提供極大的靈活性和適應性,成本較低,也無需編程。劉易斯說:『這支筆的主要優勢是,通常用於噴墨或其他打印方式的昂貴的打印機和打印頭,被一種廉價的、手持書寫工具所取代。』
創建自由傳導通路的能力,還可能被用於藝術、一次性電子產品和折疊立體裝置的創制。例如,一幅書法家金正喜的作品,畫有樹木和農捨,房頂位置安裝了LED。研究人員用銀筆勾畫出連接線,通到畫框邊緣,由一個5伏的電池供電。研究人員還展示了紙上的可折疊LED顯示屏、導電的文字,以及三維的射頻天線。
該團隊的工作成果發表在《先進材料》雜志上。接下來,研究人員計劃將擴大這支筆的墨水譜表,實現其他電子和離子鍵導電材料的紙面書寫。
這項工作得到美國能源部的支持。 凌啟渝