研究人员利用卷对卷工艺开发可拉伸电子产品 可用于可穿戴设备

盖世汽车讯 经过多年的发展，电子产品已经从简单地改善日常生活发展到几乎与日常生活完美融合。人们已经习惯了可穿戴电子产品，但可拉伸电子产品呢？

人类对可拉伸电子产品的需求日益增长，但现有方法还难以实现大规模生产，使这类设备难以普及。然而，使用卷对卷（R2R）工艺或许可以实现大规模开发，该工艺可在柔性轧制基板上打印各种层，从而省去手工操作。通过将这类电子产品推向市场，可拉伸电子产品甚至智能包装有望得到普及。

图片来源：《Advanced Materials Technologies》

据外媒报道，横滨国立大学（Yokohama National University）的研究人员于6月9日在期刊《Advanced Materials Technologies》上发表了基于R2R生产工艺研发可拉伸设备的研究结果。

传统方法可以制造复杂的多层图案基板，但这些方法不具备扩展到大规模生产的高生产能力。因此，随着对更新、更好的电子产品的需求增加，适应技术的动态特性显得很有必要。

横滨国立大学副教授、该论文作者Hiroki Ota表示：“在这项研究中，我们基于R2R生产工艺对可拉伸设备的大规模生产进行了研发。这些技术对于促进市场推广非常重要，可以进一步发展仍处于研究阶段的可拉伸电子领域。”

R2R生产工艺是一种制造多层弹性基板（由不同材料层和嵌入式电子器件组成）的方法。这种方法可以连续生产包含水凝胶或硅胶等弹性材料和液态金属布线的基板。该工艺还包括涂层步骤和布线材料的制备步骤。最终得到的单一材料兼具柔韧性、弹性和功能性。

此前，R2R工艺主要用于报纸和摄影领域，但现在已被用于制造有机太阳能电池、柔性电子基板和太阳能电池等电子产品。这项技术将为未来可拉伸电子产品的大规模生产奠定基础，其中包括可穿戴设备、智能包装和软电子产品，以及介于其中的任何产品。

在这项研究中，研究人员共生产了15种具有光检测功能的可拉伸设备，并测试了它们在拉伸时对光照水平的反应能力。结果表明，这些材料即使在拉伸到基板最大值的70%时也能保持正常功能。此外，在将设备给出的每个隔间的温度与实际设定温度进行比较时，配备热敏电阻（用于测量设备温度的工具）的设备表现出较高的准确性。

Ota表示：“大规模可拉伸布线技术尚未通过R2R工艺技术实现，未来，通过将液态金属布线和基板的R2R生产工艺技术相结合，R2R工艺可以实现可拉伸设备本身的连续大规模生产。”

R2R工艺用途的演变为可拉伸电子产品和设备提供了许多机会。迄今为止，R2R工艺在弹性材料上的应用已经实现了拉伸时的精度和持续性能。研究人员希望在高分辨率的微图案制造方面取得进一步发展，并改善该工艺的整体功能及其结果。