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瑞士新喷墨技术可用于打印波导

发布日期： 来源：大国重器 责编：羽佳 浏览次数：2750版权与免责声明

核心提示：近日，瑞士电子与微技术中心(CSEM)表示其已经研发出可用于打印波导的新喷墨技术，该喷墨技术属于增材制造技术的一种。研究人员使用该方法制造出如图所示的光波导。通过波导(红色)发出的光线可用于测量提高产品质量才能够稳健发展、长足发展波导的光学特性。

【中国包装讯】近日，瑞士电子与微技术中心(CSEM)表示其已经研发出可用于打印波导的新喷墨技术，该喷墨技术属于增材制造技术的一种。研究人员使用该方法制造出如图所示的光波导。通过波导(红色)发出的光线可用于测量波导的光学特性。

需求背景

由于该新型喷墨打印技术可用于制造电子和微流体，研究团队相信亦能实现光电传感器等器件的制造。这些光电传感器可用于健康监测和芯片上实验室器件的制造(在这些器件中能够在一个小型电路或芯片上集成和自动化操作多个实验室功能)。

面临挑战

CSEM的Fabian Lütolf说：“使用喷墨打印技术，打印的位置和尺寸均可设定，也没有材料的浪费。但墨水的表面张力使其难以打印有特定高度的线条，而这对于波导的制造是必须的。”Lütolf解释道，由于表面张力，沉积在衬底上的墨水往往鼓起或分离，但我们的两步技术方法能够将该点转化为一个技术优势。

技术核心

研究人员表示沉积墨水分为两步，而非一步，以实现对有特定高度、具有更平滑特性的线条的打印。研究人员打印了被称为钉帽(pinning cap)的小液滴。这些球形帽可钉住在第二步打印中由墨水形成的液体桥，制造出能够固定墨水和阻止在打印线条中出现鼓起的结构。在沉积了一系列液滴后，第二步骤中的墨水打印通过在第一步打印液滴间进行自对准以减小其表面能量。

不断加大产品和技术的研发力度技术优势

与此前的墨水打印方法不同，研究人员不需要预先定义衬底图形，可增加可用设计空间和简化制造。除了在两点之间打印出直线，研究人员表示该技术能够用于连接三点或更多交叉点来制造更多角度。该技术可打印由丙烯酸类高聚物组成的2.5维光波导，也能够使用其他金属墨水来制造电子或满足生物可降解应用的蔗糖混合物。

成果评估

为了评估新的打印方法，乃至早在船厂前期设计阶段研究人员制造出一个120毫米宽、31毫米高的聚合物波导。经过测量，波导的光损失为0.91dB/cm，只比现有使用光刻技术制造出的波导高一个数量级。Lütolf说：“波导能够在短距离进行光传输，而不是整个络，对于这样的应用可以容忍现有损失水平。”