真正的轉(zhuǎn)移印刷電極，使用的是KIST后硅半導體研究所的Hyunjung Yi生產(chǎn)的水凝膠和納米墨水。圖片來源：韓國科學技術學院（KIST）

在韓國科學技術學院，后硅半導體研究所的Hyunjung Yi博士及其研究團隊開發(fā)了一種轉(zhuǎn)移印刷技術，該技術使用水凝膠和納米墨水在各種形狀和形狀的柔性基板上創(chuàng)建高性能傳感器。

隨著可穿戴設備（包括直接連接到皮膚的智能手表和健身腕帶）的普及，對允許在各種形狀和類型的表面上生產(chǎn)高性能傳感器的技術的需求日益增長。

轉(zhuǎn)移打印的工作方式與紋身貼紙類似—將紋身貼紙粘貼在皮膚上，然后去掉紙背襯，在皮膚上留下圖像。新開發(fā)的過程在一個表面上創(chuàng)建了一個結(jié)構，然后以類似的方式將其轉(zhuǎn)移到另一個表面上。該方法的最顯著優(yōu)點是，它避免了直接在對熱和/或化學敏感的基板上直接創(chuàng)建設備所涉及的困難，這就是為什么轉(zhuǎn)印印刷被廣泛用于制造柔性設備的原因。另一方面，當前轉(zhuǎn)移印刷工藝的主要缺點是它們通常只能用于具有平坦表面的基材。

它很容易通過KIST的后硅半導體研究人員開發(fā)的轉(zhuǎn)移印刷技術將水凝膠頂部（底部）的電極轉(zhuǎn)移到PET薄膜（頂部）。圖片來源：韓國科學技術學院（KIST）

KIST團隊克服了這些限制，開發(fā)了一種簡單易用的轉(zhuǎn)移打印過程，該過程允許在具有各種特征和紋理的地形表面上創(chuàng)建高性能，靈活的傳感器。

利用水凝膠的多孔性和親水性，KIST團隊將基于水溶液的納米墨水噴墨印刷到水凝膠層上，然后將其固化到形貌表面上。納米墨水中的表面活性劑和水迅速通過水凝膠的多孔結(jié)構，僅疏水納米材料保留在表面上-顆粒的長度大于水凝膠中孔的直徑。

用于該印刷工藝的納米油墨的量非常小，可以快速形成電極。此外，由于所得納米網(wǎng)絡的高純度和均勻性，電極的電性能非常出色。而且，由于納米材料的疏水性質(zhì)，在其與水凝膠之間的相互作用程度極低，從而允許將電極容易地轉(zhuǎn)移至不同的形貌表面。

借助KIST后硅半導體研究人員開發(fā)的轉(zhuǎn)移印刷技術，他們正在進行實驗，通過在實驗手套的頂部安裝高性能傳感器來檢測手指的運動。圖片來源：韓國科學技術學院（KIST）

通過將可模制的彈性體流體固化到水凝膠 表面上的方法來轉(zhuǎn)移納米網(wǎng)絡的T技術，即使在具有粗糙表面的基材上，也可以輕松創(chuàng)建柔性電極。該團隊將納米電極直接轉(zhuǎn)移到手套上，以創(chuàng)建一種可以立即檢測手指運動的改良傳感器。它還創(chuàng)建了一個靈活的高性能壓力傳感器，可以測量手腕中的脈搏。

易說：“這項研究的結(jié)果是一種新的簡便方法，可以在具有不同特征和結(jié)構的表面上創(chuàng)建靈活，高性能的傳感器。我們希望這項研究將被用于許多需要使用高強度傳感器的領域。在柔性和/或非傳統(tǒng)基材上的高性能材料，包括數(shù)字醫(yī)療保健，智能人機界面，醫(yī)學工程和下一代電氣材料。”