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新型液態(tài)3D打印技術(shù) 可用來制造柔性電路板

文章來源：騰訊數(shù)碼作者：鄧靈芝查看手機網(wǎng)址

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人氣：6082發(fā)布日期：2018-04-06 05:27【大中小】

最近國外科學(xué)家剛剛開發(fā)出了一種新方法，能夠通過3D打印技術(shù)制作出完全由液體組成的3D結(jié)構(gòu)，為那些需要柔性電路板鋪平了道路。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，通過將水注入硅油，然后在一種液體之內(nèi)完成另一種液體的3D打印雕塑管道。

根據(jù)科學(xué)家們的預(yù)測，通過化學(xué)方法對管道和流動的分子進行調(diào)整，從而找到一種新方法來分離分子或精確地將納米尺度的建筑材料運送到底層中。研究人員已經(jīng)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(jù)發(fā)表在《先進材料》雜志上的結(jié)果，這種材料可以與周圍環(huán)境互相適應(yīng)，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(yīng)容器的潛力，并且有許多應(yīng)用前景，從化學(xué)合成、離子運輸?shù)酱呋?rdquo;科學(xué)家在伯克利實驗室的科學(xué)家湯姆·羅素表示。

這種材料的起源歸功于兩個方面：學(xué)習(xí)如何創(chuàng)建液體管在另一液體中形成形狀，然后自動化這個過程。在第一步中，科學(xué)家們開發(fā)了一種方法，將一種特殊的納米粒子表面活性劑的水固定在水中，從而將水固定在合適的位置。

表面活性劑，本質(zhì)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(fā)揮作用，科學(xué)家稱之為納米級超級肥皂。這是通過將納米粒子分散成水和聚合物分配到油中實現(xiàn)。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(zhì)中。

在試驗中，在將水注入油后不久，油中的數(shù)十個配體附著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(wěn)定，并且鎖住液體結(jié)構(gòu)。“這種穩(wěn)定性意味著我們可以將水拉伸成管狀，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。”研究人員隨后修改了一種現(xiàn)有的3D打印機，是將那些設(shè)計成打印塑料的部件移除，并用一個注射器泵和一根針將液體擠壓出來。

然后他們讓打印機把針插入到油基中，并在預(yù)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態(tài)。”博士后研究員Joe Forth說。“我們也可以用外力將材料壓平，這樣就可以瞬間打破超級肥皂的穩(wěn)定性，改變水線的形狀，這種結(jié)構(gòu)具有很高的承重性。”他說。

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