美国斯坦福直线加速器中心以及斯坦福大学的研究人员最近开发出一种新型打印技术，可以打印出具有超高性能的有机薄膜电子材料。

通过3D打印技术的革新，研究人员已经在有机电子材料领域取得了重大进步，他们已研发出重量轻、成本低的太阳能电池、可弯曲的电子显示屏以及微型传感器等。这种3D打印技术打印速度快，可以打印出多种有机材料作为半导体电子元件，其性能要远远高于目前使用的其他方法。

有机电子材料已在多个领域取得重大应用，但是之前尚未研发出高性能的电子薄膜材料。对此，斯坦福直线加速器中心以及斯坦福大学的研究人员研发出一种名为“流体增强晶体工程（FLUENCE）”的3D打印技术，使用这种技术可以生成更高性能的电子薄膜材料，其导电性能是常规方法生产材料的10倍。

“流体增强晶体工程（FLUENCE）将进一步扩大化以满足工业化的大规模生产。”斯坦福大学研究人员指出。同时，他们将这一研究发表在了最新的《自然材料》期刊中。

斯坦福直线加速器中心材料物理学家、该实验的主要研究者斯蒂芬·曼斯菲尔德教授指出，研发的关键是物理学的印刷工艺而不是半导体的化学构造上。曼斯菲尔德对晶体排列进行设计，使电荷可以轻易通过，同时保留了紧凑晶格的结构优势。

为了使打印技术更为先进，曼斯菲尔德教授特别关注在有机材料溶解过程中液体的流动控制。“这是一个关键的步骤，”她指出，如果墨水流动分布不均匀，打印出的半导体晶体材料就会出现瑕疵。“但是对于这种控制液体流动的研究目前还很有限。”她说。

曼斯菲尔德教授设计了一种打印叶片，在这些叶片上面嵌有许多微型的柱状物，墨水与之接触后可以形成均匀的薄膜。同时她还设计了一种办法来解决另一难题：晶体在基质中的任意排列。研究人员巧妙地设计了一系列化学基片模型，抑制了晶体的随意生成，从而生成了一整片排列整齐的晶体薄膜。

通过斯坦福同步辐射实验室的X射线测试证明，这种新型的有机电子薄膜的导电性能比常规工艺生产出的材料高出10倍。他们相信这种打印技术在未来可用于更广泛的领域。

“这将引发有机电子材料的革命性发展，”曼斯菲尔德教授指出，“我们已经取得了突破性的进展，但是我认为对于整个电子材料的发展过程来说，我们取得的进展还只是皮毛而已。”

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