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研究概述

轉印技術作為一種關鍵的異質集成手段，它因能實現非常規布局和高性能電子系統而受到關注。轉印印刷通常使用彈性體印章，其中對彈性體印刷模具局部加熱可以有效控制轉印過程。

傳統的彈性體印章由于較大的接觸壓力，容易損壞易碎的超薄膜材料，特別是在與脆弱的微納米膜材料接觸時，破損問題尤為嚴重。

基于此，2024年10月13日寧波大學石川千副研究員、浙江大學宋吉舟教授在國際頂級期刊Nature Communications發表題為《Precision-induced localized molten liquid metal stamps for damage-free transfer printing of ultrathin membranes and 3D objects》的研究論文。

此項研究中，研究者提出了局部熔化液態金屬的轉印技術，該技術能夠在不損傷脆性薄膜的前提下，實現高精度轉印。

通過利用局部熔融釓（Ga）的流動性，提供了溫和的接觸力和優異的保形適應性，與完全液化的Ga印章相比，這種技術避免了對易碎薄膜的損壞，并提高了操作可靠性。

此外，該技術還具備高度可逆的粘附特性。一旦凝固，Ga印章硬化并在失取過程中牢固地粘附到微/納米膜上。固化的印章還表現出通過互鎖效應產生相當大的夾緊力來操縱任意形狀物體的能力。這種穩健、無損傷、可簡單操控的創新方法展示了其在復雜表面上轉印印刷各種超薄膜和物體以開發高性能非常規電子產品的前景。

圖文解讀

圖1：?精密誘導局部熔融液態金屬轉印策略的示意圖

圖2：無損拾取易碎微/納硅薄膜并轉印到各種基底上的效果展示

圖3：操縱3D任意形狀物體的效果展示

文獻信息

Shi, C., Jiang, J., Li, C.?et al.?Precision-induced localized molten liquid metal stamps for damage-free transfer printing of ultrathin membranes and 3D objects.?Nat. Commun. 15, 8839 (2024).

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第一作者寧波大學副研究員！浙大「國家杰青」團隊，最新Nature子刊！

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