【儀表網 研發快訊】液體在固體表面的潤濕行為是印刷過程中的關鍵因素，對于功能材料的精確印刷制備與圖案化具有重要意義。通過精確控制液體的潤濕狀態，深入研究并利用液體的潤濕特性，特別是通過調節表面能實現潤濕狀態的轉變，能夠為高精度印刷、柔性電子器件的制造以及多功能材料的集成提供有效解決方案，推動印刷技術在先進制造領域的創新應用。
在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的支持下，化學研究所綠色印刷實驗室宋延林研究員在異質浸潤表面打印液滴精準操縱(Nat. Commun. 2019 10,950;Angew. Chem. Int. Ed. 2020 59,10535;Nat. Commun. 2021 12,6899;Nat. Commun. 2023 14,26465;Nat. Commun. 2024 15,422;Nat. Commun. 202415,9796)，噴墨印刷結構色(Sci. Adv. 2021 7,eabh1992;Adv. Funct. Mater. 2024,34,2404706)等方面取得重要進展。
近期，宋延林與李會增等發展出一種基于可編程表面能的“一版多印”印刷策略，實現了利用單一印版印刷制備多層功能器件。他們通過調控印版的表面能，利用不同表面張力的墨滴在印版上選擇性地呈現不同潤濕狀態，從而生成多樣化的墨水分布和圖案。通過實驗驗證與理論模擬相結合的手段，證明了該策略能夠在單一印版上實現多種圖案的精確印刷，大大減少了印版的使用和印刷成本，提高了多材料印刷的對準精度。基于此，研究團隊成功印刷了柔性發光器件和高密度晶體管陣列。相比于傳統印刷方法需要多個印版來印刷不同圖案/材料，該策略通過精確調控表面能，實現了復雜圖案和多層器件的單一印版印刷。這一技術不僅提高了印刷效率與套印精度，還為柔性電子、生物傳感與顯示等領域的創新集成提供了新途徑。
相關研究成果發表于Advanced Materials 。論文第一作者為碩士生柳泉和博士后李安，通訊作者為李會增副研究員和宋延林研究員。
“一版多印”印刷制備的柔性發光器件
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