科大團隊研製新型壓電元件打印機 打印提速100倍兼市面最平

科大機械及航空航天工程學系副教授楊征保(中)及城大博士後研究員李學木博士(右)和城大博士課程學生張卓敏(左)。(科大圖片)

【點新聞報道】科大研究團隊成功研發出一種微型打印機,其打印壓電薄膜的速度比現有技術快100倍,或可降低大批量製造應用壓電元件之各類微機電系統產品,如傳感器、可穿戴或植入式醫療儀器的成本。這項研究是由科大與城大合作完成,有關研究成果最近已在《自然-通訊》科學期刊發表。

領銜項目的科大機械及航空航天工程學系副教授楊征保指,目前一般的微製造技術無法快速且多功能地製造多樣化的壓電元件,也難以精確控制元件的尺寸、結構和功能。此外,製造微米特徵尺寸壓電元件所需的設備成本高且操作複雜,使得規模化生產變得困難。而團隊今次研發的該款微型打印機具有多種材料的打印能力,包括功能陶瓷、金屬納米顆粒、絕緣聚合物和生物分子。

該打印機的打印速度比現有技術快100倍,並能像半導體光刻一樣高效地打印薄膜圖案,只需10分鐘就能在4英寸矽晶圓上製造出10微米厚的壓電薄膜,整個過程幾乎無製造廢料。另外,這款微型打印機的成本低,它利用靜電場力將墨水高速噴射到基板上,並精確、迅速地操作薄膜圖案成型。由於打印速度極快,結構尺寸精密控制水平高,該打印機能有效應對目前壓電元件大規模生產的挑戰。

據悉,該款微型打印機成本僅為6000港元,是目前市場上成本最低的選擇之一。該打印機已進入規模生產調試階段,團隊成員正在將其與卷對卷系統集成,以適應大規模生產需求。此外,他們正積極尋求潛在的商業合作夥伴,以進一步擴大市場影響力。