俄勒冈州立大学的工程师在光子“烧结”方面取得了根本性的突破，这将会使太阳能电池、柔性电子设备、各种类型的传感器和其他高科技产品发生革命性的进展，可使这些产品如同在纸张或者塑料上印刷一样简单。

烧结是纳米颗粒的融化形成固态的功能性薄膜，可用于多种用途，且该工艺对新技术具有相当大的价值。

相比于其他纳米烧结技术，光子烧结具有速度快、成本低的优点。

在新的研究中，俄勒冈州立大学的专家们发现，以前了解和控制光子烧结的方法是基于传统的、具有局限性的物理的分析方法，这导致了产品质量和生产效率的严重高估。

基于此过程专家提出新的观点，该观点已经发表在Nature Scientific Reports中。研究人员现在相信，他们能够在更低的温度下制造出高品质的产品，生产速度至少快两倍，并具有10倍以上的能源效率。

研究人员说表示，在解除生产的温度、速度和成本的限制后，可以让更多新的高科技产品印刷到如同纸或塑料包装一样廉价的基板上。

 “光子烧结是一种将沉积的纳米颗粒以可控的方式重新组合在一起的方法，并且该方法已经具有显著成效，”俄亥俄州立大学工程学院机械工程助理教授Rajiv Malhotra表示，“然而，到目前为止，我们并没有真正理解其中潜在的物理原理，例如我们认为温度变化和融合的程度是不相关的，但在实际中，二者具有很明显的关联。”

随着这项研究提出的概念，研究的热点集中在通过更小的纳米尺寸实现温度的精确控制。这将使得在温度比之前至少低两倍的条件下提高生产速度和产品质量。其固有的“自阻尼”效果，对得到的成品膜的所需质量有重要影响。

 “低温是真正的关键,”Malhotra说。“为了降低成本,我们想在纸袋和塑料袋这类东西上打印这些纳米技术产品,它们在高温下将燃烧或融化。我们现在知道这是可能的,以及了解如何实现。我们要创建既高效又低成本的生产流程，并保证产品的质量。”

Malhotra说，该产品可以使其他领域得到发展，包括太阳能电池、气体传感器、射频识别标签以及一系列柔性电子产品。此外，可穿戴式生物医学传感器可能随着新的传感设备环境的应用程序而出现。

在这项技术,光从一个氙气灯可以通过比较大面积融合纳米功能薄膜,比传统热方法快得多，该方法可以应用于到大型制造业的制造过程中。

这项技术来源于四年期的150万美元的关于纳米伸缩材料的国家科学基金会，该基金会针对关注超越科学障碍行业级纳米材料的生产。俄克拉何马州立大学的合作者包括Chih-hung Chang, Alan Wang and Greg Herman。

俄亥俄州立大学的研究人员将两个制造业私营企业合作来在实验室创建一个概念验证设备,为这项技术走向商业化产品而做准备。

新材料在线编译整理——翻译：范红娜      校正：摩天轮