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甜味芯片打印法领会一下:科学家用糖实现微电路曲面打印,连针尖发丝都能够 | Science

印刷厂 2022-12-22 18:19 113

Alex 发自 凹非寺

量子位 | 公家号 QbitAI

不测收成:

科学家整出了一种 “糖果微芯片打印法”。

——你没看错,实的是能够吃的焦糖加玉米糖浆!

他操纵糖降临时封拆微电路,轻松将其印到了各类藐小复杂的外表。

以至连头发丝上都能够写字:

△头发放大图,黄色糖浆包裹着微电路构造

在曲径不到0.1毫米的发丝上,科学家Gary Zabow印上了他单元名称缩写的四个字母NIST (National Institute of Standards and Technology,美国国度尺度手艺研究院)。

该研究的相关论文已登上了Science。

至于为啥说是不测,因为Zabow原先底子没想到用糖。

他 偶尔把一些芯片的微磁点阵列埋进了糖块中,后来在清洗烧杯时又 偶尔看到,微磁点阵列主动贴到了烧杯底部,并保留了原先的构造图案。

于是,他决定实的尝尝用糖来封拆芯片电路。

成果发现,如许能够像转移模版一样,在普遍的曲率范畴内切确转印微电路。

下面就来看看详细是若何操做的。

“糖果印刷法”适用范畴广

起首是把打印好的微磁点阵列和糖交融在一路。

将混合糖溶于少量的水,然后把糖浆倒在平面的微电路图案上就搞定了。

在那里的混合糖中,玉米糖浆至关重要。

因为一般的糖冷却后容易结晶,产生不平均的外表,很倒霉于微加工。不外,参加玉米糖浆后就能够避免结晶,如许就根本不会干扰微磁点的构造图案了。

然后,等水蒸发掉,焦糖就会变硬,微电路就天然而然地嵌入进硬糖块中,尝试者能轻松将其取下转移到此外处所。

接下来,把包裹着微电路的糖放到目的外表上并融化。

在那个步调中,糖和微电路就会贴合到新的目的外表上。

并且Zabow还发现,糖在融化时会连结高粘度,使点阵图案可以不断连结其构造规划。

最初,再利用水消融掉糖,就能够只留下贴合在目的外表的微电路了。

总的来说,整体操做过程还算比力easy,用一张图就能够总结:

其实,那种工艺还有个高峻上的名字: 回流驱动柔性转印(REFLEX)。

除了看起来足够别致酷炫,此办法也兼具适用价值。

此中 最亮眼的感化就是:能够把电路切确转印到曲率超大的目的外表上。通俗来说,包罗各类锋利面。

除了前文提到的头发丝,Zabow还用此办法把微电路放到了针尖:

还有十分藐小的乳草种子绒毛纤维上:

而从传统来看,起初次要是把金属等质料构成的微型电路图案, 间接印刷到常见的平面硅晶圆上。

后来,跟着半导体芯片和智能质料的开展,那些复杂细小的电路需要被打印到各类非传统的外表上,包罗可塑外表。

不外先前研究已表白,在平面能够打印电路的微光刻手艺其实不适用于曲面,于是研究人员想到了 “转印”。

巴特,现有的其他办法只能适应十分有限的曲率。

所以,那种用糖在曲面打印的新办法,可谓为生物医学或微型机器人范畴的摸索开启了新的大门。

Zabow暗示:

半导体行业已经破费了数十亿美圆完美印刷手艺,来优化芯片。

若是我们可以用像糖果一样简单且廉价的工具,来扩大微芯片打印的适用范畴,岂不妙哉?

关于做者

Gary Zabow是那篇论文的独做。

从2014年至今,Zabow不断在美国国度尺度手艺研究院处置科研工做,目前他的次要研究标的目的包罗:

新型的微/纳米加工手艺;

用于细胞标识表记标帜和跟踪的微造造造影剂;

用于多重核磁共振成像的磁性微构造;

用于嵌入式传感的NMR可读射频纳米传感器。

Zabow本科结业于开普敦大学的物理和应用数学系,然后就读于哈佛大学,先后获得了物理学和工程硕士,以及物理学博士学位。

值得一提的是,他目前已获得了转移微印刷电路的相关专利。

论文地址:

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参考链接:

[1]

[2]/

— 完—

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