电流体喷印技术(Electrohydrodynamic Printing)是利用外部电场驱动流体发生喷印的方法,可以实现微米/纳米图案/结构的多模式喷印制造。近日,由中央广播电视总台与教育部联合摄制的国内首部“大思政”主题电视专题片《大道同行——校史里的中国》第五集播出,华中科技大学机械科学与工程学院黄永安教授团队自主研发的“电流体喷印技术与装备”作为典型案例亮相,展现该技术在柔性电子制造领域的创新性和重要性。
在国家自然科学基金青年科学基金项目(A类)“柔性电子制造技术与装备”(批准号:51925503)等项目的资助下,黄永安团队开展了柔性电子喷印制造研究,在电流体喷印原理、关键技术、重大装备方面取得创新。在喷印新原理方面,利用结构化电场驱动大粘度范围墨液实现高精度喷射,将传统“挤压式”喷印方式变革为“拉伸式”喷印方式,开发了“按需点喷/力控直写/雾化制膜”的多模式喷印新工艺,实现喷印结构最小线宽0.2 μm,较现有压电喷印最好水平(20 μm)提升2个量级。在关键技术方面,提出了3D结构表面共形喷印精准定位方法,研制了“静电聚焦”的高密度电流体喷头,开发了粗超表面电场匀化的打印规划策略。在重大装备方面,研制了3D曲面共形喷印、微纳纤维共形喷印、高端芯片/新型显示喷印等装备,实现了在大面积平面/曲面基板表面直接喷印复杂电子功能结构,可应用于电磁功能超表面、柔性传感器/智能蒙皮/电子皮肤、柔性显示功能层等制造行业。电流体喷印技术攻克了高分辨率喷印、高粘度墨液喷印、多模式喷印等难题,被誉为“柔性电子的孪生制造技术”。
节目中,黄永安展示了~50 μm纤维(如头发丝)表面高精度打印“华中科技大学”字样的喷印成果,展现团队“在毫厘之间做文章”的创新实力,该技术在植入式电极、手术机器人、多功能光纤/纤维等领域具有应用前景。他在节目尾声提出“凝心聚力启征程,凝新聚理领科技”的愿景,彰显以核心技术突破服务国家战略需求的使命担当。
视频链接:https://tv.cctv.com/2025/05/08/VIDEitcDJARs1nGUVyKwMWpU250508.shtml