什么是软物质及其开发应用?
什么是软物质?
软物质是凝聚体的一个子领域,包括各种易受热应力和热波动影响的物理状态。软物质包括液晶、胶体、聚合物、泡沫、凝胶、颗粒物质和各种生物材料。这些物质的共同特征是它们物理行为的能量与室温热能在同一个数量级上,量子行为通常不重要,熵效应是它们性质的主要决定因素。
不同于一般的固体金属材料或陶瓷材料,需要强大的外力进行冲击和切割才能改变其性能。在软材料中,如果有少量的外部能量输入,材料就会发生响应,而对外力的响应大则意味着各种可能的响应。
独特的物理性质:软物质的行为不能或很难从其原子或分子组成来预测。这是因为软物质往往通过自组织呈现介观(纳米或微米尺度)的物理结构,其尺度远大于微观尺度(原子或分子的空间排列),同时又远大于宏观尺度。软物质的介观性质和相互作用在很大程度上决定了它的宏观行为。
软物质的应用:
软物质有广泛的应用。可作为结构和包装材料、粘合剂、洗涤剂、化妆品、油漆、食品添加剂、润滑剂、燃料添加剂、橡胶等。许多生物物质(血液、肌肉、牛奶、酸奶等)被归类为软物质。液晶是一种软物质,可以对电场的变化做出响应,根据这一特性,液晶成为一种重要的显示材料。
塑料作为柔性电子元件基材的优点是轻、薄、不易破碎、耐冲击、可成卷批量生产,使柔性电子元件成为近年来人们关注的焦点。但要取代刚性板,塑料基板必须具有尺寸稳定性、耐热性、热膨胀系数低等良好的物理性能。
柔性基板的激光加工应用:
近年来,柔性电子技术及产品应用已成为技术研发的主流。其中,柔性显示行业已广泛应用于智能手持设备和可穿戴设备,“轻、薄、柔性”成为最重要的发展趋势。
随着柔性电子产品追求薄、轻的趋势,材料柔性基板向轻、薄、柔性方向发展。应力引起的变形导致加工错误或撕裂,影响板和部件的整体特性。因此,柔性基板的切割与成形一直是工业界努力克服的问题,而激光非接触加工的优势将是工业界未来的发展趋势。
针对未来柔性电子器件的巨大市场需求,柔性基板是柔性电子器件实现轻、薄特性的基础。基材包括塑料基材(PET、PI、PEN)和超薄玻璃等具有柔性性能的材料。由于超薄玻璃基板易破碎且不耐冲击,所以使用最多的基板材料是塑料基板,这种材料薄、灵活、耐冲击、便于携带。
由于软电子是一种在柔性或可弯曲基板上构建组件或材料的技术,它是一种复杂的多层结构。当结构受到外力作用时,会产生界面之间的变形、粘附、透光、电导率等问题。传统的机械切削过程容易产生机械应力集中,造成定位误差或板材变形。容易误切面板和元件,造成电路不亮或不导通的问题。因此,如何切割成型柔性基板将是未来柔性基板的发展方向。基片应用中最重要的技术之一。此外,在现代软电子产品强调轻、薄、短、柔的趋势下,对工艺精度的要求也很严格,导致产品良率的保证也受到了严峻的考验。因此,如何提高整体生产率也成为行业内的重要问题和重要讨论话题。