電流體動力噴印（ElectrohydrodynamicJetPrinting）是一種非接觸式的打印技術，通過施加電場來誘導墨水從噴嘴向基板噴射，屬于增材制造領域的一項新興技術。由于能打印多種類型的墨水并獲得理想的分辨率，該技術在電子設備、傳感器和顯示等領域受到關注。作為功率放大器的應用領域之一，Aigtek安泰電子在該測試領域深耕多年，今天我們就將為大家分享一篇來自牛津大學的領域研究成果，大家一起學習一下。

　　針對這一領域，牛津大學HarishBhaskaran在SmallScience上發(fā)表了綜述文章，介紹了電流體動力噴印的概念及原理，詳細回顧了墨水、打印系統(tǒng)和基底三個方面對噴印效果的影響，并對該技術的未來發(fā)展進行了展望。

　　在第一章中，作者首先介紹電流體動力噴印的概念及原理。有別于電流體動力霧化的其他應用，電流體動力噴印的主要特征是噴嘴與基板間距小于1mm，且墨水在電場作用下以射流形式噴出（而非墨滴）。因此，電流體動力噴印主要由導電毛細管、氣源/注射泵、高壓源和可移動平臺組成，并配有計算機和顯微攝像機用于控制及觀察。當向系統(tǒng)施加電勢時，電荷遷移向毛細管末端的半月面，當界面處積累了足夠電勢時會與基底產(chǎn)生靜電勢，電應力最終將墨水拉向基底，實現(xiàn)材料沉積。

　　墨水是電流體動力噴印的核心，作者在第二章詳述了墨水的各方面性質(zhì)對噴印的影響。首先，墨水的表面張力決定了墨水在毛細管末端保持液面的能力，從而決定了開始噴印所需要的電驅(qū)動力。表面張力較低時，會導致較長的夾斷時間，形成不穩(wěn)定的衛(wèi)星液滴，而表面張力過高時，施加的靜電力則無法破壞液面而實現(xiàn)噴射。因此，有研究者在墨水中加入了表面活性劑，用于改變表面張力及流動模式。此外，對于膠體型墨水，膠體的濃度也會影響墨水的表面張力，并最終影響噴印的穩(wěn)定性。之后，作者還基于現(xiàn)有的理論和經(jīng)驗基礎，闡述了墨水電導率、弛豫時間、粘度和墨水流量對噴印的影響機制，并指出了開發(fā)優(yōu)秀墨水的標準及思路。

　　現(xiàn)階段，不同來源（商用、改造或自制）的打印系統(tǒng)具有截然不同的硬件配置和參數(shù)，但每個小組通常只能基于自己的設備進行研究，難以全面比較來自不同系統(tǒng)的參數(shù)。因此在第三章中，作者比較了打印系統(tǒng)不同的參數(shù)對電流體動力噴射的影響。具體而言，本章討論了噴嘴的直徑、形狀和數(shù)量產(chǎn)生射流的效果，以及施加電位、噴嘴-基底間距和操作條件對噴印分辨率和穩(wěn)定性的影響。

　　在第四章，作者關注了電流體動力噴印中基底的作用，并回顧了基底改性的策略與機制。通過化學、物理或電氣控制，可以改變基底的表面能、粗糙度、均勻性和電氣特性，從而影響射流形態(tài)、潤濕過程、干燥過程以及材料的結(jié)晶和附著性能，最終獲得不同效果的材料沉積形貌。

　　在文末，作者對該領域的未來做出了展望。與光刻、蒸鍍和濺鍍等方法相比，電流體動力噴印無需高成本的真空、潔凈條件，并能實現(xiàn)納米級精度的增材制造，是值得探索的研究領域。在未來，電流體動力打印有望與其他技術進行集成，例如原子力顯微鏡、機器學習視覺監(jiān)控等，在電子、光學、傳感器甚至生物工程領域獲得更廣泛的應用。

　　電噴印屬于電液動力耦合技術領域中的一個方向，其原理的實質(zhì)是將電能直接轉(zhuǎn)換成動能，利用電場誘導產(chǎn)生流體運動。電噴印利用高壓脈沖電場將流體從噴嘴處“拉”出，得到微滴于收集板上。該系統(tǒng)的激勵部分脈沖電壓由信號發(fā)生器和高壓放大器組合生成，通過設置信號發(fā)生器輸出波形，將信號接入到高壓放大器，通過高壓放大器能夠生成高壓信號。

　　Aigtek安泰電子ATA-7000系列高壓放大器最大輸出電壓20kVp-p（±10kVp），最大輸出功率100Wp，最大輸出電流40mAp，在電噴印技術研究中有著重要的應用，為更好的進行科研實驗提供了條件。

　　ATA-7000系列高壓放大器

　　最大輸出電壓20kVp-p（±10kVp）

　　帶寬（-3dB）DC~100kHz

　　最大輸出電流40mAp

　　驅(qū)動高壓型負載

西安安泰電子是專業(yè)從事功率放大器、高壓放大器、功率放大器模塊、功率信號源、射頻功率放大器、前置微小信號放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測量儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)，為用戶提供具有競爭力的測試方案。Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線，且具有相當規(guī)模的儀器設備供應商，樣機都支持免費試用。如想了解更多功率放大器等產(chǎn)品，請持續(xù)關注安泰電子官網(wǎng)m.gairou.cn或撥打029-88865020。

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