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液态金属丝金属凝胶简介

今天,我们将与来自Liquid WireAndrea Olvera-Gonzalez讨论 Metal Gel™。Liquid Wire 是一家相对较新的公司,致力于为柔性和可拉伸电子产品开发先进的液相电路。正如您在阅读本博客时可能知道的,我们 Indium Corporation 是可拉伸电子产品的忠实粉丝。让我们了解更多!

吉姆:你好,安德烈娅。感谢您今天抽出时间。我想知道,你能否告诉读者什么是金属凝胶?

Andrea:金属凝胶是一种由著名的液态镓-铟-锡共晶合金组成的材料,并使用氧化物微结构和专有添加剂对其进行改性。它是一种真正的流变凝胶,其液体成分完全由金属组成。这使得它在工业操作温度下保持液相状态时仍是一种很好的导体。金属凝胶的稠度类似于花生酱,而且永远不会变干。这意味着它不会断裂,导体会随着印刷表面流动。我们开发了将金属凝胶粘合到各种基材上的工艺,使其完全封装。高粘度的流体特性使生成的导电迹线即使反复弯曲或拉伸至原始长度的数倍,也能保持极佳的导电性。氧化物微结构增加了粘度,并将流体粘结在一起,防止泄漏。这是一种非常有趣的材料,许多传统的印刷电路板制造技术都可以用它来构建液态金属电路,而且无需高热焊接阶段。

吉姆:你提到了液相电路,你们是如何制造这些电路的?

安德烈亚:液相金属电路具有优异的材料特性,但一直以来,人们都认为液相金属电路很难通过大批量、高产量的工艺制造出来。通过定制流变调整,我们可以直接在一系列常见塑料、橡胶和无纺布上进行打印。通过激光蚀刻和金属凝胶的直接应用,我们可以在服装和电子行业使用的普通塑料薄膜的层压板上建立连续层次的金属凝胶电路。这是一个相当简单的过程,从互连、层间通孔到元件连接,金属凝胶都是唯一的导体。这种系统非常优雅,因为它不需要多个固化步骤,也不会像导电油墨解决方案那样出现脆点。目前,我们专注于面板加工的多层电路,其特征尺寸小至 300 微米,最大尺寸可达 25 厘米。在研发方面,我们正在努力实现更小的分辨率,并开发自动化制造工具。我们还与客户合作定制工艺,将金属凝胶互连器件与其制成品直接连线打印。

吉姆:这听起来像是一种制造柔性和可拉伸电路的独特方法。你能告诉我们你想到的一些应用吗?

安德烈亚:我们在液态金属丝公司投入了大量资源,寻找与金属凝胶的动态性能相匹配的基材。潜在的应用领域是无限的。想想早期的互联网和对未来的讨论,我们是多么短视!这类流体相电路对物联网的变革也是如此。新的外形、新的位置和更高的移动性将为人工智能系统提供更多数据。就近期而言,液相线电路将应用于医疗可穿戴设备、高性能运动服和安全服、结构监测、汽车内饰甚至航空航天等领域。

吉姆:在不久的将来,你们计划如何应对这些市场。

安德烈亚:我们努力满足这些巨大市场复杂需求的方法之一,就是参与 NextFlex 公司的工作。他们的目标是通过解决重要军民两用应用所需的材料,实现柔性混合电子技术。我们不仅在基础材料开发和封装技术方面,还在人体监测和资产监测等应用领域积极支持路线图的修订。这些领域着眼于未来 10 年,涵盖了电子解决方案的方方面面,包括我们的金属凝胶(Metal Gel)作为新的有力候选材料的互连,以及柔性和可拉伸外形尺寸的传感器、芯片和组件的封装。现场应变监测也是我们的金属凝胶电路非常适合的领域,因为我们与大多数复合材料兼容,并且可以随时打印应变传感器阵列。

吉姆:很高兴听到这个消息!我很期待了解更多有关 NextFlex 对金属凝胶的评估。

Andrea:谢谢 Jim!我们期待着与您分享这些成果!

在今后的文章中,我们将进一步介绍金属凝胶及其正在经历的测试。

~Jim H