电子产品

加州大学洛杉矶分校教授因快速电子3D打印获得美国国家科学基金会奖

小宇郑他是芝加哥大学土木与环境工程和机械与航空航天工程的助理教授加州大学洛杉矶分校(加州大学洛杉矶分校)Samueli工程学院,获得了一个国家科学基金会(NSF)职业奖项将有助于他开发新的电子元件的快速3D打印工艺。

该奖项是NSF在其职业生涯早期阶段的教师成员最高荣誉,包括五年525,000美元的授予,以支持郑的研究组。他加入了20多个UCLA Samueli教职员会员,自2016年以来已收到了NSF职业奖。

苏美利亚民间环境工程助理教授副宇郑,机械和机械和航空航天工程。照片通过UCLA Samueli。
苏美利亚民间环境工程助理教授副宇郑,机械和机械和航空航天工程。照片通过UCLA Samueli。

3D打印在UCLA Samueli

Zheng领导着加州大学洛杉矶分校Samueli分校的增材制造和超材料实验室,并在过去获得过美国国防部国防高级研究计划局(DARPA)、美国空军和美国海军研究办公室等多个奖项。

UCLA Samueli已将多年的开拓性研究进入3D印刷材料和技术,以前应用了其调查结果保护NFL球员免受头部创伤用3D打印的格子,和创造一个人工“大脑”这可以教授人为智能(AI)产品,例如自治车辆,以识别在他们周围的世界。2019年,UCLA Samueli从NSF获得了150万美元的授权,以发展环保混凝土适用于3D打印,并且已经调查了方法增强水凝胶的强度可以用来制造人工肌腱、韧带和软骨。

去年,包括郑在内的一组Samueli研究人员设计了一种方法生产3D打印电子产品这比传统手段快五倍。该团队的两步方法涉及衬里3D印刷形状具有静电电荷,并在与电子导电材料混合的树脂中可重复浸泡,直到形成3D结构。

UCLA的3D印刷人工神经网络。照片通过UCLA Samueli / Ozcan研究小组
加州大学洛杉矶分校的3D打印人工神经网络。照片通过UCLA Samueli / Ozcan研究小组

电子产品新的3D打印工艺

郑的研究涉及开发新的快速3D打印工艺,利用多种材料,包括金属、塑料和陶瓷,生产具有广泛功能的复杂微结构。

武装颁发职业奖授予,郑和他的研究小组将探索新的添加剂制造工艺,该方法能够为含有电子和结构材料的机器人生产多重材料部件。此外,通过该研究开发的技术可能会应用于能量,医疗保健,航空航天和汽车领域的各种应用。

为了开发新一代3D打印工艺,郑的研究小组从力学、光学和材料科学中汲取知识,创造出具有可控拓扑结构、组合和多尺度特征的多功能材料和一体化设备。郑的主要重点是确保新开发的微纳米3D打印工艺具有高容量和可扩展性。

郑教授的研究还旨在利用微纳米结构的独特优势,创造新型材料,即所谓的“元材料”。这种材料具有有序的层次结构,并具有传统材料所没有的多功能特性。

电子板3D打印在蜻蜓LDM。通过纳米尺寸的照片。
电子板3D印在纳米尺寸蜻蜓LDM 3D打印机上。通过纳米尺寸的照片。

添加剂制造和电子产品

虽然3D印刷电子产品与其他3D打印应用相比,仍然有很长的路要走,技术的新技术和应用正在不断发展。

该行业的一个早期领导者都是optomec气溶胶喷射印花(AJP)工艺,一种喷涂金属基油墨的技术,在消费电子市场显示出巨大的前景。该公司最近发布了最新的电子3D打印机,气溶胶喷射HD2,能够制造高频性能更好的线路板,用于信号中继或汽车雷达应用。

研究人员基于德克萨斯大学埃尔帕索(UTEP)最近开发了一个新的低成本AJP 3D打印系统能够制造混合电子设备,试图使这项技术更容易获得。

自2014年其专有技术推出以来,工业3D打印机OEM纳米尺寸在瘾地制造的电子产品(AME)的世界里建立了名称。该公司继续优化其旗舰蜻蜓LDM 3D打印机并且最近增加了它的3D打印高性能电子设备(HI-PED)。

其他地方,3D打印机制造商Azul 3D与电子公司合作杜邦公司介绍“新一代3D打印技术”进入电子材料工业,诺丁汉大学的研究人员在用于新型光电器件的石墨烯3D打印技术和电子3D印刷公司Neotech AMT正在努力制定AI驱动的3D打印电子产品的质量保证体系

AJP Optomec 3D打印过程的特写。通过Optomec照片。
AJP Optomec 3D打印过程的特写。通过Optomec照片。

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特色的图像显示苏美利亚民间环境工程助理教授副宇郑,机械和机械和航空航天工程。照片通过UCLA Samueli。

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