油墨残留物抑制3D打印电子产品的电导率

含有金属纳米颗粒的油墨是最常用的导电材料之一印刷电子产品．喷墨层的MNP材料允许前所未有的设计灵活性，快速处理和新利18官方功能电子设备，如传感器，太阳能电池板，LED显示器，晶体管和智能纺织品．

喷墨3D打印金新利18官方属通常通过两个步骤来形成固体打印对象:打印时溶剂蒸发(固定)和随后的纳米颗粒的低温固结(烧结)。低温是很重要的，因为在许多应用中，纳米颗粒是与其他对高温敏感的功能/结构有机材料共同打印的。

然而，喷墨打印金属纳米颗粒所产生的层在水平和垂直方向上有不同的电导率。这种效应被称为功能各向异性，是3D打印功能电子设备的一个长期问题，阻止其用于高级应用。新利18官方

以前人们认为，通过印刷器件的垂直电导率降低主要是由于组成部分界面处的形状和物理连续性问题造成的纳米粒子(在非常小的微尺度和纳米尺度)。然而，诺丁汉的研究人员第一次用银纳米颗粒表明，这是由墨水中的有机化学残留物造成的。

这些残留物被添加到油墨中以帮助稳定纳米材料，导致形成低导电性、非常薄的纳米级层，在垂直方向上干扰打印样品的电导率。

随着对残留有机添加剂在印刷层中的分布有了更清晰的认识，研究人员希望进一步定义新的技术，开发新的油墨配方来克服功能各向异性喷墨基于3D打印的电子产品。

该研究的主要作者、CfAM研究员Gustavo Trindade博士说:“众所周知，喷墨打印的金属纳米颗粒的导流性取决于加工温度，此前一直认为这是由于簇状纳米颗粒的形状和孔隙度的变化，而有机残留物的作用只是推测的。”

Trindade补充说:“这一新的见解使我们能够开发出克服基于喷墨的纳米颗粒的功能各向异性的路线，因此将提高这种潜在的转型技术的吸收，使其与传统制造具有竞争力。我们的方法也适用于其他基于纳米材料的油墨，包括含有纳米材料的油墨石墨烯以及功能化纳米晶体，这将使2D和3D打印电子产品的开发和开发成为可能，比如flexible和可穿戴式传感器太阳能电池板、LED显示屏、晶体管和智能纺织品。”

研究人员使用了诺丁汉大学拥有的最先进的3D轨道ims仪器的独特化学敏感性。诺丁汉orbiSIMS是英国大学中唯一的一种，它允许对材料进行高分辨率的无标签3D化学成像，揭示了为这项研究提供信息的见解。

研究结果发表在《自然》杂志上通讯材料．