DOI:10.1038/s41598-020-75556-x
隨著直接印刷方法的應用越來越廣泛，對在具有非脂肪表面的基材上進行印刷的要求也越來越高。然而，在三維表面上的打印面臨著許多困難，包括由于重力引起的墨水流動以及打印線在尖銳邊緣上的連接。這項研究提出了一種有效的方法以在具有銳利邊緣界線的三種不同面上印刷精細的圖案（約30μm）。該方法使用導電油墨的缺陷和可拉伸射流，該射流是通過近場靜電紡絲（NFES）技術生產的。由于墨水中添加了聚合物，因此即使將噴嘴中的射流沉積在鋒利邊緣上，也很難使其斷開。作為一項實際工業應用，經證實該方法可以有效地應用于需要連接玻璃兩側電信號和電源的顯示應用。當沿著“∏”形玻璃表面的印刷線路的總長度為1.2mm時，可以獲得的平均電阻為0.84Ω。
圖1.NFES打印系統。（a）用于連接玻璃基板兩面電極的NFES印刷示意圖。（b）印刷設備照片。（c）設備的噴嘴組裝。
圖2.用于3D表面圖案化的NFES射流缺陷。（a）用于3D表面打印的NEFS射流缺陷模型。（b）印刷速度對射流缺陷形狀的影響。（c）噴嘴附近和接觸點附近的射流缺陷圖像，可用于計算xC，（d）與實驗觀察相比，使用拋物線模型的射流缺陷圖。噴射參數：流量Q=1.5μL/min，噴嘴內徑din=150μm，噴射電壓V=1,300V，相隔距離H=2.6mm。
圖3.玻璃兩面的印刷方法和典型印刷結果。（a）單向打印結果，和（b）雙向打印結果。
圖4.Ag印刷線路（印刷線路間距為200μm）相對于各種印刷速度的光學顯微鏡圖像：（a-c）以150mm/s的速度；（d-f）以300mm/s的速度；（g-i）以450mm/s的速度。
圖5.印刷線路的光學顯微鏡和SEM圖像。（a）印刷線路間距為100μm。（b）放大的邊緣部件有斷線。（c）放大的邊緣部件部分斷開。（d-f）多條印刷線路的光學顯微鏡圖像。（g-i）多條印刷線路的SEM圖像。（j-m）邊緣的放大圖像。
圖6.在倒角玻璃邊緣上印刷的銀線。（a）兩側電極極板之間的印刷線路示意圖。（b-d）倒角玻璃基板上印刷線路的SEM圖像。（e，f）邊緣的放大圖像。
圖7.印刷線路的電阻和熱燒結線的顯微圖像。（a）測得的印刷線路電阻。（b）微觀分析的測量位置。（c）FIB分析位置。（d，e）在位置（1）和（2）進行第一步燒結（150℃/30分鐘）后的橫截面（FIB）圖像。（f，g）在位置（1）和（2）進行第二步燒結（380℃/5分鐘）后的橫截面（FIB）圖像。
圖8.局部燒結結果。（a）NIR激光燒結結果。（b）電燒結結果。（c）電燒結過程。
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