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图 | 基于强脉冲光转印技术的 3D 复杂表面多功能电路制备工艺示意图（来源：Materials Today）
研究团队惊奇地发现 ， 引入临时过渡基底后 ， 锌颗粒可以转印到任意曲面 ， 极大地扩展了光致烧结金属颗粒的应用范围 。 在论文中 ， 该团队展示了将器件转印到烧杯和贝壳上的成功案例 。
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图丨 Zn 及 Ag 的光学图像（来源：Materials Today）
“失败乃成功之母” ， 程寰宇表示 ， “历史上很多科研的重大发现都是在不经意间 ， 甚至在错误的预期结果中得到的 。 这种科研上的混沌（chaos）或随机性 ， 其实是科研本身具有的魅力之一 。 ”
仅一步工序 ， “瞬间”实现高性能功能器件的低成本、大面积制备 纳米锌颗粒是人体所需的微量元素之一 ， 作为金属材料其熔点低、可水解 ， 非常适用于瞬态可降解电子的光致烧结材料 。
“我们团队的技术 ， 仅增加一步工序 ， 就可以低成本、快速、大面积、在不同曲面基底上制备高性能多功能器件 。 通过该技术所得的瞬态可降解电子还可以进一步进行化学置换反应 ， 得到铜或银的导电层 ， 以实现电子器件在 3D 自由复杂曲面的长久使用 。 ”程寰宇说 。
程寰宇从清华大学毕业后 ， 赴美国西北大学攻读硕士、博士 ， 其专注于研发可用于机器人、生物医药及能源领域的生物电子设备 。 2015 年底 ， 他来到宾夕法尼亚州立大学任教 ， 专注研究可延展柔性电子器件及其在人体上的医疗健康领域的应用 。
多年来 ， 程寰宇教授及其团队一直在寻找低成本、快速、大面积地制备高性能功能器件的方法 ， 以“颠覆”光刻工艺的制备技术 。
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图丨程寰宇（来源：受访者）
那么 ， 传统电子器件面临着怎样的挑战呢？
据了解 ， 由成熟的半导体行业中光刻工艺（Photolithography）制备而成的传统电子器件 ， 虽然精度较高 ， 但是成本昂贵、工序复杂、耗时长 。
而光刻工艺制备的过程又需要在超净间内完成 ， 其中电子束蒸镀、磁控溅镀技术等需要在高真空环境中进行 。 其制备条件要求极为严苛 ， 沉积基底无杂质无挥发性分子 ， 且只能制备二维平面薄层材料 ， 无法在 3D 复杂的自由曲面上完成 。
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图丨工作原理示意图（来源：Materials Today）
程寰宇团队研发的转印技术 ， 仅一步工序 ， 就解决了氧化锌保护膜对金属颗粒烧结过程中的干扰问题；同时 ， 将金属颗粒光烧结和纳米颗粒质量转移结合 ， 实现了在3D复杂自由曲面上快速毫秒制备可降解或传统高性能传感电路 。
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