一种创建可折叠电路的丝网印刷方法可以使许多功能设备更容易、更便宜地批量生产。

一种结合丝网印刷复合材料和金属油墨的方法可以使可折叠电子产品在工业规模上更容易、更便宜地制造。这些由 KAUST 开发的设备可以安装在各种支架上，包括非平面表面，并且可以实现许多物联网应用。

自动驾驶汽车的汽车雷达、智能建筑和可穿戴传感器等下一代技术将更加依赖高频毫米波频段，包括 5G。迄今为止，制造可折叠电子产品的大规模制造方法主要集中在开发金属油墨和印刷导电图案上，而忽略了介电基板。

在可折叠电子设备中使用纸张和一些聚合物薄膜等基材存在一系列障碍。这些基板涉及的制造工艺对于大规模生产来说过于严格和复杂，并且无法生产多层或超薄柔性器件。它们还具有超过毫米波设备要求的介电损耗。

Atif Shamim 及其同事现在设计了一种复合油墨，由分散在聚合物丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 (ABS) 中的陶瓷颗粒组成。他们使用这种新墨水生成了极其灵活、大面积的介电基板，其横向尺寸、厚度和介电常数均可调节。他们将油墨丝网印刷到玻璃上，干燥后，简单地从支撑物上剥离基材。基材的最小厚度为几微米，可以通过连续印刷来增加。它们还表现出 28 GHz 的低介电损耗，适用于 5G 天线。

研究人员在介电基板上丝网印刷了一种基于银纳米线的墨水，以构建导电图案。由于墨水中存在聚合物粘合剂，图案化薄膜在卷起或折叠成一半时保持了高且稳定的电气性能。此外，当它们并入由交替的金属图案层和介电层组成的四层电路时，它们仍保持其性能。这表明丝网印刷油墨可用于多层结构，如多层印刷电路板和汽车雷达。

为了验证概念，研究人员在电介质基板上丝网印刷了一个柔性准八木天线，以表明该设备在弯曲或折叠时在毫米波段表现良好。“我们的方法将有利于新型 5G 天线并加速 5G 的实施，”博士后 Weiwei Li 说。

该团队现在正在探索他们的方法在其他电子设备上的潜在应用。Li 表示，这两种墨水都兼容卷对卷处理，这有助于以低成本满足对可穿戴传感器的高需求。“我们预计制造成本将非常低，以至于设备将成为一次性的，”沙米姆说。