研究

中国针对功能电子产品的液态金属和3D打印

北京的研究人员报告说,使用3D打印和注入液体金属作为创建功能电气组件的新方法。

引用“制造自由这是通过3D打印作为制造技术的实现的,该学术论文探讨了将液体金属嵌入3D打印弹性体基材中的可能性。作者解释了该过程如下,

该技术涉及通过融合沉积建模(FDM)在弹性体结构中打印空心通道,然后注射并封装液态金属以形成电气痕迹。

图形摘要显示了研究的前提。图像通过材料和设计。
图形摘要显示了研究的前提。图像通过材料和设计。

3D打印电子产品

尽管这项特殊的研究着眼于注入液态金属,但目前有几组探索3D打印电子组件。这些过程可以使用3D打印机和金属或导电油墨的液滴创建PCB板。一个例子是纳米尺寸及其蜻蜓2020 3D打印机。The Dragonfly 3D prints circuit boards using piezo inkjet deposition.

在其他地方,3D印刷行业最近与来自日本小组关于他们的超级喷墨技术(SIJT)。Super Inkjet Technology Inc.正在探索半固体的3D打印导电墨水材料的方法。这些墨水液滴被公司彼此形成时将其比作雪球。

但是,这项来自北京的新研究使用注射技术在柔性的3D印刷零件中形成液态金属通道。

图12,“最终打印的探针信号电路”。图像通过材料和设计。
图12,“最终打印的探针信号电路。”图像通过材料和设计。

研究成果

研究人员使用其技术创建了功能探针信号电路。此外,他们创建的结构也非常灵活。正如他们所说

已经制造了探针信号电路,以证明将液态金属注射和包装液体金属的能力用于功能电子设备的3D打印结构。

该纸是“通过注入和液体金属包装到机械结构通道的功能电子设备的3D打印”是发表在《材料与设计杂志》上。这项研究是由Yong-Ze Yua,Jin-Rong Lua和Jing Liu进行的,这是中国北京科学院与Tsinghua大学合作的一部分。

图13显示了“底物弯曲角度从0到180º的工作电路”。图像通过材料和设计。
图13显示了“底物弯曲角度从0到180º的工作电路”。图像通过材料和设计。

未来的应用

在这项初步研究的成功之后,研究人员指出,

未来的工作将着重于进一步改善印刷分辨率并探索新材料,以促进3D打印技术在生产医疗设备,可穿戴和灵活机器人的功能电子产品中。

正如研究人员总结的那样,该技术有各种各样的应用。进一步的工作将寻求完善该方法,尤其是其灵活特征。

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特色图像通过材料和设计显示了从0到180º的弯曲角的工作电路。