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  作為一種異質(zhì)異構(gòu)集成技術(shù)，轉(zhuǎn)印技術(shù)能夠?qū)⒉煌咨戏植嫉碾娮釉凑赵O(shè)計好的二維或三維圖案在同一基底上進(jìn)行集成，在可延展柔性無機(jī)電子器件和Micro-LED顯示器等微納電子器件制造領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。以聚合物材料為主的印章轉(zhuǎn)印技術(shù)以其對元件無污染，粘附調(diào)控便捷，轉(zhuǎn)印速度快等特點受到較大的關(guān)注。但是，當(dāng)前的轉(zhuǎn)印技術(shù)有兩大難點：一是印章與脆薄元件的接觸可能導(dǎo)致脆薄元件的損壞；二是印章和接收基底的接觸式轉(zhuǎn)印方式限制了接收基底的材料和形狀。為了擺脫轉(zhuǎn)印對接收基底的依賴，有研究者提出了非接觸式轉(zhuǎn)印技術(shù)，要求印章和接收基底在印刷過程中不接觸。激光驅(qū)動轉(zhuǎn)印技術(shù)是一種典型的非接觸式轉(zhuǎn)印技術(shù)，激光通過印章對元件的高速沖擊，使非接觸式轉(zhuǎn)印成為了可能，是目前轉(zhuǎn)印技術(shù)的研發(fā)重點。但傳統(tǒng)的激光驅(qū)動轉(zhuǎn)印技術(shù)在應(yīng)用中往往存在印章材料的損耗問題，導(dǎo)致印章無法重復(fù)利用。此外，脆薄元件在轉(zhuǎn)移過程中容易因印章的接觸壓力而產(chǎn)生破損。因此，理想的轉(zhuǎn)印技術(shù)應(yīng)該具有以下特點：1.非接觸式轉(zhuǎn)印，擺脫接收基底的約束，能夠?qū)⒃D(zhuǎn)移到任意基底上（如粗糙面，球面，花瓣和液滴等等）；2.對元件無損傷。這里的無損傷包括了激光對元件的無損傷和印章與元件接觸時的無損傷；3.印章材料可重復(fù)利用；4.加工步驟簡易。

  針對該挑戰(zhàn)，浙江大學(xué)宋吉舟教授團(tuán)隊提出了一種基于水凝膠相變鼓包的激光驅(qū)動轉(zhuǎn)印技術(shù)。他們?yōu)橛≌略O(shè)計了五層結(jié)構(gòu)，自上而下分別是玻璃，印章外殼，相變層（水凝膠材料），激光吸熱層和粘附層。玻璃和印章外殼的設(shè)計都是為了印章的移動以及減少相變層失水。

  該技術(shù)利用紅外激光進(jìn)行快速加熱，印章與元件接觸面積的降低和高速鼓包帶來的沖擊力，實現(xiàn)了元件的非接觸式印刷；印章以水凝膠材料為主，因此印章極為柔軟，大大降低了印章對元件的接觸壓力，避免了元件的損傷；水凝膠材料在激光開關(guān)切換下實現(xiàn)了液氣相變和氣液相變的可逆轉(zhuǎn)變，這意味著印章表面的鼓包是可逆的，保證了印章的可重復(fù)利用；此外，整個印章在能夠?qū)崿F(xiàn)選擇性轉(zhuǎn)印的同時，避免了對印章表面進(jìn)行圖案化的微納加工，簡化了加工步驟。

  全文鏈接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2318739121