功率放大器应用领域分享：电流体动力喷印研究最新进展
电流体动力喷印（ElectrohydrodynamicJetPrinting）是一种非接触式的打印技术，通过施加电场来诱导墨水从喷嘴向基板喷射，属于增材制造领域的一项新兴技术。由于能打印多种类型的墨水并获得理想的分辨率，该技术在电子设备、传感器和显示等领域受到关注。作为功率放大器的应用领域之一，威尼斯威尼斯电子在该测试领域深耕多年，今天我们就将为大家分享一篇来自牛津大学的领域研究成果，大家一起学习一下。
针对这一领域，牛津大学HarishBhaskaran在SmallScience上发表了综述文章，介绍了电流体动力喷印的概念及原理，详细回顾了墨水、打印系统和基底三个方面对喷印效果的影响，并对该技术的未来发展进行了展望。
在第一章中，作者首先介绍电流体动力喷印的概念及原理。有别于电流体动力雾化的其他应用，电流体动力喷印的主要特征是喷嘴与基板间距小于1mm，且墨水在电场作用下以射流形式喷出（而非墨滴）。因此，电流体动力喷印主要由导电毛细管、气源/注射泵、高压源和可移动平台组成，并配有计算机和显微摄像机用于控制及观察。当向系统施加电势时，电荷迁移向毛细管末端的半月面，当界面处积累了足够电势时会与基底产生静电势，电应力最终将墨水拉向基底，实现材料沉积。
墨水是电流体动力喷印的核心，作者在第二章详述了墨水的各方面性质对喷印的影响。首先，墨水的表面张力决定了墨水在毛细管末端保持液面的能力，从而决定了开始喷印所需要的电驱动力。表面张力较低时，会导致较长的夹断时间，形成不稳定的卫星液滴，而表面张力过高时，施加的静电力则无法破坏液面而实现喷射。因此，有研究者在墨水中加入了表面活性剂，用于改变表面张力及流动模式。此外，对于胶体型墨水，胶体的浓度也会影响墨水的表面张力，并最终影响喷印的稳定性。之后，作者还基于现有的理论和经验基�。隽四绲悸�、弛豫时间、粘度和墨水流量对喷印的影响机制，并指出了开发优秀墨水的标准及思路。
现阶段，不同来源（商用、改造或自制）的打印系统具有截然不同的硬件配置和参数，但每个小组通常只能基于自己的设备进行研究，难以全面比较来自不同系统的参数。因此在第三章中，作者比较了打印系统不同的参数对电流体动力喷射的影响。具体而言，本章讨论了喷嘴的直径、形状和数量产生射流的效果，以及施加电位、喷嘴-基底间距和操作条件对喷印分辨率和稳定性的影响。
在第四章，作者关注了电流体动力喷印中基底的作用，并回顾了基底改性的策略与机制。通过化学、物理或电气控制，可以改变基底的表面能、粗糙度、均匀性和电气特性，从而影响射流形态、润湿过程、干燥过程以及材料的结晶和附着性能，最终获得不同效果的材料沉积形貌。
在文末，作者对该领域的未来做出了展望。与光刻、蒸镀和溅镀等方法相比，电流体动力喷印无需高成本的真空、洁净条件，并能实现纳米级精度的增材制造，是值得探索的研究领域。在未来，电流体动力打印有望与其他技术进行集成，例如原子力显微镜、机器学习视觉监控等，在电子、光学、传感器甚至生物工程领域获得更广泛的应用。
电喷印属于电液动力耦合技术领域中的一个方向，其原理的实质是将电能直接转换成动能，利用电场诱导产生流体运动。电喷印利用高压脉冲电场将流体从喷嘴处“拉”出，得到微滴于收集板上。该系统的激励部分脉冲电压由信号发生器和高压放大器组合生成，通过设置信号发生器输出波形，将信号接入到高压放大器，通过高压放大器能够生成高压信号。
威尼斯威尼斯电子ATA-7000系列高压放大器最大输出电压20kVp-p（±10kVp），最大输出功率100Wp，最大输出电流40mAp，在电喷印技术研究中有着重要的应用，为更好的进行科研实验提供了条件。
ATA-7000系列高压放大器
最大输出电压20kVp-p（±10kVp）
带宽（-3dB）DC~100kHz
最大输出电流40mAp
驱动高压型负载
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