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新型液态3D打印技術 可用來制造柔性電路闆

發布時間:2018-04-22 熱度:

 

騰訊數碼訊(米可)最近國外科學家剛剛開發出了一種新方法,能夠通過3D打印技術制作出完全由液體組成的3D結構,為那些需要柔性可伸縮裝置的電子設備制造鋪平了道路。美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室的研究人員使用了一種改良型3D打印機,通過将水注入矽油,然後在一種液體之内完成另一種液體的3D打印雕塑管道。

根據科學家們的預測,通過化學方法對管道和流動的分子進行調整,從而找到一種新方法來分離分子或精确地将納米尺度的建築材料運送到底層中。研究人員已經打印出了直徑在10微米到1毫米之間的“水線”,并在不同的螺旋狀和分枝上形成了長達幾米的長度。根據發表在《先進材料》雜志上的結果,這種材料可以與周圍環境互相适應,并不斷改變形狀。

 

 

“這是一種新的材料類型,本身可以重新配置,具有被定制為液體反應容器的潛力,并且有許多應用前景,從化學合成、離子運輸到催化。”科學家在伯克利實驗室的科學家湯姆·羅素表示。這種材料的起源歸功于兩個方面:學習如何創建液體管在另一液體中形成形狀,然後自動化這個過程。在第一步中,科學家們開發了一種方法,将一種特殊的納米粒子表面活性劑的水固定在水中,從而将水固定在合适的位置。

表面活性劑,本質上就是肥皂,可以防止管分解成液體。他們的表面活性劑可以非常有效果的發揮作用,科學家稱之為納米級超級肥皂。這是通過将納米粒子分散成水和聚合物分配到油中實現。納米粒子和聚合物配體想要相互連接,但它們也想保持在各自的水和油介質中。

 

 

在試驗中,在将水注入油後不久,油中的數十個配體附着在水中的單個納米顆粒上,形成一個納米級的超級肥皂。這些超級肥皂會像玻璃一樣擠在一起,使油和水之間的界面也非常穩定,并且鎖住液體結構。“這種穩定性意味着我們可以将水拉伸成管狀,而它仍然是一根管子。或者我們可以把水塑造成一個橢球面,它仍然是一個橢球。”羅素說。

“我們用這些納米級的超級肥皂來打印很大長度的水管。”研究人員随後修改了一種現有的3D打印機,是将那些設計成打印塑料的部件移除,并用一個注射器泵和一根針将液體擠壓出來。

然後他們讓打印機把針插入到油基中,并在預定的模式中注入水。“我們可以從針管中擠出液體,并在三維空間中放置我們想要的任何地方狀态。”博士後研究員Joe Forth說。“我們也可以用外力将材料壓平,這樣就可以瞬間打破超級肥皂的穩定性,改變水線的形狀,這種結構具有很高的承重性。”他說。

來源:dnaindia


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