研究可撓曲3D列印電子元件 中山大學論文登頂尖期刊

郭哲男投入先進材料積層製造開發多年，是臺灣第一批進場的金屬列印研究者。（國立中山大學提供／袁庭堯高雄傳真）

「可撓曲3D列印電子元件」各領域應用。（國立中山大學提供／袁庭堯高雄傳真）

「可撓曲3D列印電子元件」可量身打造擬真電子耳，幫助無耳、失聰的患者復原外型。（國立中山大學提供／袁庭堯高雄傳真）

國立中山大學材料與光電科學學系助理教授郭哲男與跨國團隊研究「可撓曲3D列印電子元件」，合作論文成功登上國際材料科學頂尖期刊。該技術能將導電材料印製到可拉伸且具有彈性的可撓曲面板上，未來可廣泛應用至擬真電子耳、摺疊手機、電子紙或穿戴裝置等領域。

團隊論文《可撓曲3D列印電子元件：製程、材料與未來趨勢》耗時半年，整理近10年來286篇相關研究，將可撓曲3D電子列印製程分門別類，依照電子元件的導電跡線製造方法，分爲材料表面列印電子元件（electronics on 3D surfaces）、全3D電子列印（fully 3D printed electronics，或稱電子元件積層製造additively manufactured electronics， AME）和射出成型電子元件（in-mould／injection-moulded electronics ，IME）三大類。其中運用到的列印技術又包含材料擠製成型技術（Material Extrusion）、材料噴塗成型技術（Material Jetting）兩大類。而各國已能成熟列印的3D油墨材料也依照特性被分爲六大類，包含實驗室等級的先進功能金屬。

論文指出，印刷電路板（PCB）和積體電路（IC）傳統制程大致可分爲透過電鍍、蝕刻、研磨等去除材料的減法制程（subtractive manufacturing），和沉積材料的加法制造（additive manufacturing）。但在3C產品持續小型化、客製化趨勢下，傳統工法帶來的良率不佳、減法制造造成的材料浪費及腐蝕性化學品等污染問題，使得開發替代製程迫在眉睫。

郭哲男投入先進材料積層製造開發多年，合作廠商與應用領域包含醫療、航太、自行車、民生、工業等，是臺灣第一批進場的金屬列印研究者。

郭哲男表示，可撓曲3D電子列印技術能將導電材料印製到可拉伸且具有彈性的可撓曲面板上，包括感測器和電路板，兼顧精密化、細緻化、美觀與電子功能，還有輕量化和降低製造成本等優點，應用領域日益廣泛，如電子皮膚、智能感測衣與各類型穿戴裝置（可貼合皮膚偵測體溫、心跳、血壓），可植入體內的感測器如心臟除顫器。義肢假耳可幫助無耳、失聰的患者復原外型、增強聽覺。此外，3C產業如摺疊手機、電子紙等。