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內容簡介

　　液態(tài)金屬印刷電子學是變革性電子增材制造技術，其以液態(tài)金屬為核心功能墨水，配合相關材料，可將各種電子器件以印刷方式快捷制造出來，并可根據需要實現柔性和可拉伸性。這種立等可取的個性化電子制造模式打破了傳統(tǒng)電子工程學的技術理念與應用瓶頸，正以其顯著的高效性及普適性，展示出巨大的發(fā)展空間和普及推廣前景。本書系統(tǒng)闡述液態(tài)金屬印刷電子學的基本原理及應用技術，涉及：液態(tài)金屬電子墨水及其與基材相互作用機理，液態(tài)金屬電子直寫或打印方法、設備、功能電子器件制造策略，以及可穿戴電子、柔性電子、皮膚電子、智能家居等范疇。本書可供電子、物理、材料、機械、化學、生物醫(yī)學、設計等領域的科研人員、工程師以及大專院校有關專業(yè)師生閱讀參考

作者簡介

　　劉靜：清華大學醫(yī)學院生物醫(yī)學工程系教授，中國科學院理化技術研究所兼職研究生導師。曾為美國普渡大學博士后、麻省理工學院高級訪問學者，先后入選中國科學院及清華大學百人計劃，2003年國家杰出青年科學基金獲得者。長期從事液態(tài)金屬、生物醫(yī)學工程與工程熱物理等領域交叉科學問題研究并做出系列開創(chuàng)性貢獻。發(fā)現液態(tài)金屬諸多全新科學現象、基礎效應和變革性應用途徑，開辟了液態(tài)金屬在生物醫(yī)療、柔性機器人、印刷電子、3D打印、先進能源以及芯片冷卻等領域突破性應用，成果在世界范圍產生廣泛影響。曾獲國際傳熱界獎之一“The William Begell Medal”、全國首屆創(chuàng)新爭先獎、中國制冷學會技術發(fā)明一等獎、ASME會刊Journal of Electronic Packaging年度論文獎、入圍及入選“兩院院士評選中國十大科技進展新聞”各1次，入選CCTV 2015年度十大科技創(chuàng)新人物等

圖書目錄

前言

第1章緒論1
1.1印刷電子技術1
1.2印刷電子材料2
1.3印刷過程工藝與設備4
1.4液態(tài)金屬印刷電子技術5
1.5本書內容和框架7
參考文獻7第2章液態(tài)金屬印刷電子技術概要12
2.1引言12
2.2液態(tài)金屬電子電路基礎電學效應13
2.3液態(tài)金屬電子墨水18
2.4液態(tài)金屬印刷電子設備19
2.5液態(tài)金屬印刷電子技術帶來的影響20
2.6小結21
參考文獻22第3章液態(tài)金屬印刷電子墨水24
3.1引言24
3.2液態(tài)金屬墨水基本典型材料24
3.3液態(tài)金屬墨水制備和改性方法26
3.4液態(tài)金屬墨水特性30
3.5液態(tài)金屬材料基因組計劃34
3.6小結35
參考文獻36第4章液態(tài)金屬液滴與基底表面的可打印性39
4.1引言39
4.2液態(tài)金屬液滴與基底表面撞擊效應40
4.3液態(tài)金屬墨水液滴碰撞柔性材料表面44
4.4GaIn24.5液膜和GaIn24.5墨水液膜的對比研究48
4.5機理分析49
4.6液態(tài)金屬墨水與常見柔性基底的黏附性51
4.7小結56
參考文獻57第5章液態(tài)金屬電路的封裝與擦除59
5.1引言59
5.2液態(tài)金屬封裝技術59
5.3鎵基液態(tài)金屬的擦除方法63
5.4各種擦除方法比較69
5.5小結70
參考文獻70第6章液態(tài)金屬電子手寫方法72
6.1引言72
6.2液態(tài)金屬電子手寫筆72
6.3液態(tài)金屬電子手寫筆書寫理論75
6.4液態(tài)金屬加熱手寫筆77
6.5小結81
參考文獻82第7章液態(tài)金屬平面打印電子技術83
7.1引言83
7.2液態(tài)金屬全自動復合打印設備84
7.3液態(tài)金屬打印電路制造與分析86
7.4基于相變轉印的液態(tài)金屬柔性電路制造93
7.5小結105
參考文獻105第8章液態(tài)金屬噴墨印刷技術107
8.1引言107
8.2液態(tài)金屬霧化噴墨式印刷107
8.3適用基底材料及形狀110
8.4液態(tài)金屬絲網印刷113
8.5噴涂印刷電子線路與器件的打印和測試118
8.6小結122
參考文獻123第9章液態(tài)金屬紙上印刷技術124
9.1引言124
9.2紙基底124
9.3GIN電子墨水127
9.4紙上打印設備133
9.5紙上印刷電路136
9.6小結136
參考文獻137第10章電子電路基本元件的液態(tài)金屬打印139
10.1引言139
10.2直寫式印刷方法139
10.3電子元件形貌特征140
10.4穩(wěn)定性測試143
10.5紙基RC振蕩電路的制備145
10.6柔性RFID電感線圈的制備146
10.7小結151
參考文獻152第11章功能柔性電子器件液態(tài)金屬打印153
11.1引言153
11.2液態(tài)金屬拉伸變阻器153
11.3調頻調幅收音機制作158
11.4LED顯示器160
11.5液態(tài)金屬透明導電薄膜163
11.6液態(tài)金屬柔性溫度檢測模塊167
11.7小結171
參考文獻172第12章液態(tài)金屬傳感器與執(zhí)行器直接打印技術174
12.1引言174
12.2液態(tài)金屬熱電偶174
12.3液態(tài)金屬血糖傳感器185
12.4液態(tài)金屬可拉伸電容傳感器189
12.5可印刷式液態(tài)金屬觸發(fā)型彈性膜電致執(zhí)行器193
12.6小結196
參考文獻197第13章液態(tài)金屬直寫式能量捕獲器199
13.1引言199
13.2熱電材料性能評價指標200
13.3直寫式液固熱電偶熱量捕獲器性能201
13.4直寫式液液熱電偶熱量捕獲器性能204
13.5實用化液態(tài)金屬直寫式熱電發(fā)生器的研制及應用207
13.6小結213
參考文獻213第14章液態(tài)金屬皮膚印刷電子學216
14.1引言216
14.2液態(tài)金屬生物電極218
14.3液態(tài)金屬皮膚電子印刷技術222
14.4液態(tài)金屬在皮膚上的電誘導重組現象225
14.5小結231
參考文獻232第15章液態(tài)金屬印刷式可穿戴電子234
15.1引言234
15.2液態(tài)金屬在織物基底上的性能分析235
15.3織物上液態(tài)金屬電路的制作239
15.4織物電路的封裝技術241
15.5織物電路的具體應用及耐洗性測試245
15.6基于液態(tài)金屬的電加熱服裝247
15.7小結252
參考文獻253第16章液態(tài)金屬印刷電子藝術254
16.1引言254
16.2液態(tài)金屬智能家居254
16.3其他液態(tài)金屬藝術創(chuàng)意256
16.4液態(tài)金屬表面著色及彩色印刷電子學258
16.5小結260
參考文獻261

索引263