激光干法气溶胶实现电子器件绿色制造

近日据外媒报道，都柏林圣三一大学研究人员开创了一种无墨印刷新技术，有望彻底变革功能材料与器件的制造方式。这项名为“激光烧蚀干法气溶胶印刷”（LADAP）技术，是通过脉冲激光烧蚀直接从固体靶材生成纳米颗粒，再利用空气动力学原理进行聚焦沉积，实现无需溶剂型油墨的金属与氧化物印刷。

“传统基于油墨的直接书写技术受限于稳定油墨的制备，这种过程既浪费资源又污染环境，”圣三一大学工程学院教授Shuo Yin阐释道，“我们的方法彻底摆脱了油墨束缚，为器件制造开辟了更环保、更快捷的路径。”

采用脉冲激光烧蚀技术，可将固体靶材转化为干式纳米颗粒气溶胶。该气溶胶通过载气聚焦后直接沉积于基材，实现功能材料的高通量、无墨印刷。LADAP技术具有多重材料印刷能力，可通过多种方式实现柔性制造

在该研究中，团队展示了LADAP技术可制备窄至20μm的银导线，并能单次加工形成厚度超50μm的立体结构。这种独特性能使得高通量加工过程中既可实现高精度微结构，又能完成厚层沉积，展现出卓越的工艺适应性。

本研究第一作者、博士研究员Weiming Su指出：LADAP技术兼容金属、陶瓷、聚合物及柔性纸张等众多材料与基材，其广泛适用性既能支撑微观电子元件的精密制造，又可实现大尺寸电路的批量生产，真正体现了该技术高度的可扩展性。

为彰显其应用潜力，研究团队成功制造了多种功能器件：包括能为LED灯带供电的字母状银电路、基于柔性聚酰亚胺薄膜的应变与温度传感器，甚至还有性能与仿真高度吻合的陶瓷X波段偶极天线。这些成果充分证明了LADAP技术在电子器件、传感检测和射频应用领域的实用价值。

这项发表于《极端制造》国际期刊的研究指出，LADAP有望成为当前墨水直写技术的一种低成本、可持续替代方案。研究团队表示，接下来将重点优化气溶胶传输过程，拓展可打印材料体系，并进一步提升空间分辨率。

主导该项研究的Rocco Lupoi教授强调：“这仅仅是个开端。我们相信LADAP技术不仅能推动绿色电子发展，更将为下一代功能材料的增材制造开辟全新方向。”