强脉冲光烧结打开门到进展提高电子产品制造

更快地生产先进、 灵活是电子的由俄勒冈州立大学工程学院的研究人员发现的潜在好处。

更深入审视光子烧结的银纳米粒子薄膜 — — 使用强脉冲光或 IPL，迅速融合功能导电纳米粒子 — — 科学家发现膜温度和致密化之间的关系。IPL 致密化增加纳米粒子薄膜或模式，密度与密度更大，导致功能的改进，如更大的电导率。

工程师们发现温度的转折点在 IPL 尽管没有改变在跳动的能量，和发现这个转折点出现因为期间 IPL 致密化降低吸收进一步能量从光纳米颗粒的能力。

这以前未知的相互作用光学吸收和致密化创建对为什么致密化各级后 IPL，温度的转捩点，并进一步使面积大，高速的 IPL，以充分发挥其潜力作为可扩展和高效率的制造过程的新认识。

拉吉夫 · 马尔霍特拉，OSU 和研究生佛珠萨尔机械工程助理教授进行了研究。结果最近刊登在纳米技术 （”纳米介导形状之间的耦合温度和强脉冲光烧结致密化”）。

“对于某些应用程序，我们希望有可能最大密度，”马尔霍特拉说。”对于一些我们不知道。因而，重要的是控制材料的致密化。IPL 致密化明显取决于温度，实在，重要的是理解和控制过程中的温度场的演化。这项研究可能导致好多过程控制和设备设计的 IPL。”

强脉冲光烧结致密化速度更快 — — 在短短几秒钟内-允许在更大的区域，相比传统的烧结工艺，比如基于烤箱和激光。IPL 可能可以用于烧结纳米粒子在印刷电子产品、 太阳能电池、 气体传感和光催化中的应用。

早期的研究表明，纳米致密化开始以上关键的光通量每脉冲但这并不会改变显著超过了一定数量的脉冲。

俄勒冈州立大学研究解释了为什么，为常数的影响，存在脉冲之外的致密化水平临界数。

“在密度趋于发生即使一直没有中的光能量的变化，即使致密化不是完整，”马尔霍特拉说。说它出现纳米颗粒膜，即温度转捩点的温度历史造成。注量和脉冲的组合需要仔细考虑，以确保你得到你想要的胶片密度。

数量较少的高剂量脉冲快速产生高的密度。更大的密度控制，低剂量脉冲数目较是必需的。

“我们在大约 20 秒左右 250 摄氏度在这项工作，最高温度烧结”马尔霍特拉。”在不到两秒钟内，温度低得多，到摄氏 120 度左右，最近我们所做的工作可以烧结矿。较低的温度对柔性电子制造至关重要。更低的成本，我们想要打印这些柔性电子纸和塑料，它会燃烧或在较高温度下熔化等衬底上。通过使用 IPL，我们应该能够创建速度更快、 更便宜，且不会损失在产品质量的生产流程”。

产品可能演变的研究，从马尔霍特拉说，是射频识别标签，柔性电子、 可穿戴的生物医学传感器，及遥感设备的环境中的应用范围很广。