黑科技!“超薄柔性玻璃(UTG)一次成型技术”项目斩获一等奖

2022-12-15  

(Flex Circuits,又称为Membranous Circuits)是一种将电子元件安装在柔性基板上组成的特殊电路,基板通常为如聚酰亚胺塑料、聚醚醚酮或透明导电涤纶等高分子材料。它的特点包括重量轻、厚度薄、柔软可弯曲。2015年6月8日,英国《自然-纳米技术》杂志在线公布了中美科学家成功将“可注射”柔性电路应用在小鼠大脑活动监测上的一项研究。

十九世纪电信革命后,人们已经进入信息时代,孕育中的电子行业在进入新世纪走向了一个良好的开端。通信产业的迅速扩大创造了对批量生产电路的巨大需求。当1903这一年,柏林人艾伯特·汉森针对于解决电话交换的需求在英国提出了“印刷”电路的专利,在介质基片上制造金属导体图案。尽管不是真正的“印刷电路”的方法,这似乎是第一个有记录的电路发明。

于同一时期,托马斯·爱迪生在一份书面答复中也提到了在纸上画导电迹线的方法,包括选择性施用聚合物胶粘剂和导电颗粒,这一方法是现代聚合物厚膜技术的基础。但没有证据表明他付诸了实践。1913年,亚瑟·贝瑞申请了用抗蚀剂涂层和蚀刻金属方法制造电路的专利;约1918年,发明家Max Schoop采用了金属火焰喷涂工艺将其商业化;接下来Charles Ducas改进了蚀刻和电镀;一年后法国人Cesar Parolini想出了在电镀添加剂领域的改进;那个时代的其他发明者也采用印刷电路板的方法。

1923年,Seymour使用印刷石墨糊制造的层纹路,正式进入了柔性电路的缺口。他描述这个使用蜡纸和杜仲胶作为绝缘体,石墨、铅和铜作为导电浆料的电路是“可以输送、传播、调节沿或跨通道的脉冲;柔韧、比较薄、易弯曲,能够被制造以承担各种形式”,并被应用于了一个无线电调谐器。

1933年,Franz在聚合物油墨中首次添加导电粒子,并增加了过程中一个铜电镀的步骤,这一概念被现代电路制造商采用。Franz在一项专利中描述了三维柔性电路原理下一个聪明的“可折叠”(accordion,又译为手风琴)电路,令人惊讶的是当时行业尚未充分利用三维弹性概念。

在很多人的印象里,打印电路一般都是平直且相对坚硬的,这种形态的打印电路也确实是主流。不过在一些特殊的场景或者产品上,打印电路的柔性是必要的,因此, 全球有不少科学家都在钻研柔性打印电路相关的技术。据CNMO了解,美国北卡罗来纳州立大学研究人员近日展示了一种新技术,其可将电子电路直接印刷到弯曲和波纹表面上。

研究人员表示,现有技术已经可以实现用各种材料制造印刷电子产品,不过局限性也不是不存在。比如,现有技术不可或缺的聚合物黏合剂会损害电路的导电性,而且,这些打印技术往往只能在平坦表面上打印,这限制了应用场景。对此,他们开发出了一种不需要黏合剂的技术,可在各种曲线表面上打印。而且,它还可以将电路打印为厚度均匀的网格结构。

让人期待的是,研究人员已使用新技术制造了原型“智能”隐形眼镜(可用于测量眼睛的流体压力)、压敏乳胶手套和透明电极。

业内人士分析称,这项研究为各种新的柔性电子技术铺平了道路,应用前景非常广阔,还可以扩展到其他纳米材料上,生产高性能柔性电子产品。

在经历6个月的角逐后,共有“基于柔性微电极阵列的自研脑电设备及产业应用项目、高聪机器人项目、环境微能量采集与管理芯片项目、超薄柔性玻璃(UTG)一次成型技术项目、柔性LEDAR显示系统项目”等20个项目入围决赛。比赛当天,20强企业的团队均带来了精彩的路演,经过激烈的角逐比拼后,终于尘埃落定。

在明星企业组中,“超薄柔性玻璃(UTG)一次成型技术”项目斩获一等奖,“柔性LEDAR显示系统”项目、“基于MEMS集成工艺和纳米新材料的超微型电阻式气体传感器”项目荣获二等奖;在明日之星组中,“巨印科技——突破MicroLED显示瓶颈的巨量微转移技术”项目荣获一等奖,“高纯镓及氮化镓衬底材料产业化”项目、“基于柔性微电极阵列的自研脑电设备及产业应用”项目荣获二等奖。

本次大赛共收到228个来自北京、上海、广东、浙江、四川等22个省市及英国、新加坡、俄罗斯、美国等海外地区符合参赛标准的项目,涉及新材料、柔性传感器、芯片、显示、新能源、柔性印刷、终端应用、柔性智能穿戴、柔性存储等柔性电子产业链相关环节。据悉,本科学历以上团队209个,占比约92%;研究生博士团队111个,占比将近50%,参赛团队项目质量显著提升。

据悉,柔性电子是一项在柔性底板上安装电子线路的新兴电子技术,其独特的柔软性、延展性结合高效低成本的制造工艺,使其在医疗、信息、能源、国防等领域拥有广泛的应用前景。本次大赛的举办,也大大推动了柔性电子技术的发展,以及在多个领域的普及。据悉,本次大赛共设置40万元奖金池,除奖金支持外,获奖团队还可享受包括“启动资金支持、风投机构股权投资、创业空间支持、政策扶持、落地配套奖励、竞赛衔接、人才引进、入驻专项创新中心”等系列落地政策扶持,以此促进“双招双引”,吸引项目和人才双落地。

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