液态金属印刷电子学(液态金属物质科学与技术研究丛书)
出版时间:
2019-01
版次:
1
ISBN:
9787547842195
定价:
148.00
-
液态金属印刷电子学是变革性电子增材制造技术，其以液态金属为核心功能墨水，配合相关材料，可将各种电子器件以印刷方式快捷制造出来，并可根据需要实现柔性和可拉伸性。这种立等可取的个性化电子制造模式打破了传统电子工程学的技术理念与应用瓶颈，正以其显著的高效性及普适性，展示出巨大的发展空间和普及推广前景。本书系统阐述液态金属印刷电子学的基本原理及应用技术，涉及：液态金属电子墨水及其与基材相互作用机理，液态金属电子直写或打印方法、设备、功能电子器件制造策略，以及可穿戴电子、柔性电子、皮肤电子、智能家居等范畴。本书可供电子、物理、材料、机械、化学、生物医学、设计等领域的科研人员、工程师以及大专院校有关专业师生阅读参考 刘静：清华大学医学院生物医学工程系教授，中国科学院理化技术研究所兼职研究生导师。曾为美国普渡大学博士后、麻省理工学院高级访问学者，先后入选中国科学院及清华大学百人计划，2003年国家杰出青年科学基金获得者。长期从事液态金属、生物医学工程与工程热物理等领域交叉科学问题研究并做出系列开创性贡献。发现液态金属诸多全新科学现象、基础效应和变革性应用途径，开辟了液态金属在生物医疗、柔性机器人、印刷电子、3D打印、先进能源以及芯片冷却等领域突破性应用，成果在世界范围产生广泛影响。曾获国际传热界最高奖之一“The William Begell Medal”、全国首届创新争先奖、中国制冷学会技术发明一等奖、ASME会刊Journal of Electronic Packaging年度唯一最佳论文奖、入围及入选“两院院士评选中国十大科技进展新闻”各1次，入选CCTV 2015年度十大科技创新人物等 前言
第1章绪论1
1.1印刷电子技术1
1.2印刷电子材料2
1.3印刷过程工艺与设备4
1.4液态金属印刷电子技术5
1.5本书内容和框架7
参考文献7第2章液态金属印刷电子技术概要12
2.1引言12
2.2液态金属电子电路基础电学效应13
2.3液态金属电子墨水18
2.4液态金属印刷电子设备19
2.5液态金属印刷电子技术带来的影响20
2.6小结21
参考文献22第3章液态金属印刷电子墨水24
3.1引言24
3.2液态金属墨水基本典型材料24
3.3液态金属墨水制备和改性方法26
3.4液态金属墨水特性30
3.5液态金属材料基因组计划34
3.6小结35
参考文献36第4章液态金属液滴与基底表面的可打印性39
4.1引言39
4.2液态金属液滴与基底表面撞击效应40
4.3液态金属墨水液滴碰撞柔性材料表面44
4.4GaIn24.5液膜和GaIn24.5墨水液膜的对比研究48
4.5机理分析49
4.6液态金属墨水与常见柔性基底的黏附性51
4.7小结56
参考文献57第5章液态金属电路的封装与擦除59
5.1引言59
5.2液态金属封装技术59
5.3镓基液态金属的擦除方法63
5.4各种擦除方法比较69
5.5小结70
参考文献70第6章液态金属电子手写方法72
6.1引言72
6.2液态金属电子手写笔72
6.3液态金属电子手写笔书写理论75
6.4液态金属加热手写笔77
6.5小结81
参考文献82第7章液态金属平面打印电子技术83
7.1引言83
7.2液态金属全自动复合打印设备84
7.3液态金属打印电路制造与分析86
7.4基于相变转印的液态金属柔性电路制造93
7.5小结105
参考文献105第8章液态金属喷墨印刷技术107
8.1引言107
8.2液态金属雾化喷墨式印刷107
8.3适用基底材料及形状110
8.4液态金属丝网印刷113
8.5喷涂印刷电子线路与器件的打印和测试118
8.6小结122
参考文献123第9章液态金属纸上印刷技术124
9.1引言124
9.2纸基底124
9.3GIN电子墨水127
9.4纸上打印设备133
9.5纸上印刷电路136
9.6小结136
参考文献137第10章电子电路基本元件的液态金属打印139
10.1引言139
10.2直写式印刷方法139
10.3电子元件形貌特征140
10.4稳定性测试143
10.5纸基RC振荡电路的制备145
10.6柔性RFID电感线圈的制备146
10.7小结151
参考文献152第11章功能柔性电子器件液态金属打印153
11.1引言153
11.2液态金属拉伸变阻器153
11.3调频调幅收音机制作158
11.4LED显示器160
11.5液态金属透明导电薄膜163
11.6液态金属柔性温度检测模块167
11.7小结171
参考文献172第12章液态金属传感器与执行器直接打印技术174
12.1引言174
12.2液态金属热电偶174
12.3液态金属血糖传感器185
12.4液态金属可拉伸电容传感器189
12.5可印刷式液态金属触发型弹性膜电致执行器193
12.6小结196
参考文献197第13章液态金属直写式能量捕获器199
13.1引言199
13.2热电材料性能评价指标200
13.3直写式液固热电偶热量捕获器性能201
13.4直写式液液热电偶热量捕获器性能204
13.5实用化液态金属直写式热电发生器的研制及应用207
13.6小结213
参考文献213第14章液态金属皮肤印刷电子学216
14.1引言216
14.2液态金属生物电极218
14.3液态金属皮肤电子印刷技术222
14.4液态金属在皮肤上的电诱导重组现象225
14.5小结231
参考文献232第15章液态金属印刷式可穿戴电子234
15.1引言234
15.2液态金属在织物基底上的性能分析235
15.3织物上液态金属电路的制作239
15.4织物电路的封装技术241
15.5织物电路的具体应用及耐洗性测试245
15.6基于液态金属的电加热服装247
15.7小结252
参考文献253第16章液态金属印刷电子艺术254
16.1引言254
16.2液态金属智能家居254
16.3其他液态金属艺术创意256
16.4液态金属表面着色及彩色印刷电子学258
16.5小结260
参考文献261
索引263
-
内容简介:
液态金属印刷电子学是变革性电子增材制造技术，其以液态金属为核心功能墨水，配合相关材料，可将各种电子器件以印刷方式快捷制造出来，并可根据需要实现柔性和可拉伸性。这种立等可取的个性化电子制造模式打破了传统电子工程学的技术理念与应用瓶颈，正以其显著的高效性及普适性，展示出巨大的发展空间和普及推广前景。本书系统阐述液态金属印刷电子学的基本原理及应用技术，涉及：液态金属电子墨水及其与基材相互作用机理，液态金属电子直写或打印方法、设备、功能电子器件制造策略，以及可穿戴电子、柔性电子、皮肤电子、智能家居等范畴。本书可供电子、物理、材料、机械、化学、生物医学、设计等领域的科研人员、工程师以及大专院校有关专业师生阅读参考
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作者简介:
刘静：清华大学医学院生物医学工程系教授，中国科学院理化技术研究所兼职研究生导师。曾为美国普渡大学博士后、麻省理工学院高级访问学者，先后入选中国科学院及清华大学百人计划，2003年国家杰出青年科学基金获得者。长期从事液态金属、生物医学工程与工程热物理等领域交叉科学问题研究并做出系列开创性贡献。发现液态金属诸多全新科学现象、基础效应和变革性应用途径，开辟了液态金属在生物医疗、柔性机器人、印刷电子、3D打印、先进能源以及芯片冷却等领域突破性应用，成果在世界范围产生广泛影响。曾获国际传热界最高奖之一“The William Begell Medal”、全国首届创新争先奖、中国制冷学会技术发明一等奖、ASME会刊Journal of Electronic Packaging年度唯一最佳论文奖、入围及入选“两院院士评选中国十大科技进展新闻”各1次，入选CCTV 2015年度十大科技创新人物等
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目录:
前言
第1章绪论1
1.1印刷电子技术1
1.2印刷电子材料2
1.3印刷过程工艺与设备4
1.4液态金属印刷电子技术5
1.5本书内容和框架7
参考文献7第2章液态金属印刷电子技术概要12
2.1引言12
2.2液态金属电子电路基础电学效应13
2.3液态金属电子墨水18
2.4液态金属印刷电子设备19
2.5液态金属印刷电子技术带来的影响20
2.6小结21
参考文献22第3章液态金属印刷电子墨水24
3.1引言24
3.2液态金属墨水基本典型材料24
3.3液态金属墨水制备和改性方法26
3.4液态金属墨水特性30
3.5液态金属材料基因组计划34
3.6小结35
参考文献36第4章液态金属液滴与基底表面的可打印性39
4.1引言39
4.2液态金属液滴与基底表面撞击效应40
4.3液态金属墨水液滴碰撞柔性材料表面44
4.4GaIn24.5液膜和GaIn24.5墨水液膜的对比研究48
4.5机理分析49
4.6液态金属墨水与常见柔性基底的黏附性51
4.7小结56
参考文献57第5章液态金属电路的封装与擦除59
5.1引言59
5.2液态金属封装技术59
5.3镓基液态金属的擦除方法63
5.4各种擦除方法比较69
5.5小结70
参考文献70第6章液态金属电子手写方法72
6.1引言72
6.2液态金属电子手写笔72
6.3液态金属电子手写笔书写理论75
6.4液态金属加热手写笔77
6.5小结81
参考文献82第7章液态金属平面打印电子技术83
7.1引言83
7.2液态金属全自动复合打印设备84
7.3液态金属打印电路制造与分析86
7.4基于相变转印的液态金属柔性电路制造93
7.5小结105
参考文献105第8章液态金属喷墨印刷技术107
8.1引言107
8.2液态金属雾化喷墨式印刷107
8.3适用基底材料及形状110
8.4液态金属丝网印刷113
8.5喷涂印刷电子线路与器件的打印和测试118
8.6小结122
参考文献123第9章液态金属纸上印刷技术124
9.1引言124
9.2纸基底124
9.3GIN电子墨水127
9.4纸上打印设备133
9.5纸上印刷电路136
9.6小结136
参考文献137第10章电子电路基本元件的液态金属打印139
10.1引言139
10.2直写式印刷方法139
10.3电子元件形貌特征140
10.4稳定性测试143
10.5纸基RC振荡电路的制备145
10.6柔性RFID电感线圈的制备146
10.7小结151
参考文献152第11章功能柔性电子器件液态金属打印153
11.1引言153
11.2液态金属拉伸变阻器153
11.3调频调幅收音机制作158
11.4LED显示器160
11.5液态金属透明导电薄膜163
11.6液态金属柔性温度检测模块167
11.7小结171
参考文献172第12章液态金属传感器与执行器直接打印技术174
12.1引言174
12.2液态金属热电偶174
12.3液态金属血糖传感器185
12.4液态金属可拉伸电容传感器189
12.5可印刷式液态金属触发型弹性膜电致执行器193
12.6小结196
参考文献197第13章液态金属直写式能量捕获器199
13.1引言199
13.2热电材料性能评价指标200
13.3直写式液固热电偶热量捕获器性能201
13.4直写式液液热电偶热量捕获器性能204
13.5实用化液态金属直写式热电发生器的研制及应用207
13.6小结213
参考文献213第14章液态金属皮肤印刷电子学216
14.1引言216
14.2液态金属生物电极218
14.3液态金属皮肤电子印刷技术222
14.4液态金属在皮肤上的电诱导重组现象225
14.5小结231
参考文献232第15章液态金属印刷式可穿戴电子234
15.1引言234
15.2液态金属在织物基底上的性能分析235
15.3织物上液态金属电路的制作239
15.4织物电路的封装技术241
15.5织物电路的具体应用及耐洗性测试245
15.6基于液态金属的电加热服装247
15.7小结252
参考文献253第16章液态金属印刷电子艺术254
16.1引言254
16.2液态金属智能家居254
16.3其他液态金属艺术创意256
16.4液态金属表面着色及彩色印刷电子学258
16.5小结260
参考文献261
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