英國(guó)諾丁漢大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種使用噴墨打印和UV固化來
3D打印全功能電路的方法。 電路包含導(dǎo)電金屬油墨和絕緣聚合物油墨。
3D打印電子技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)該會(huì)變得越來越熱鬧,來自諾丁漢大學(xué)的研究人員宣布了一種新的打印全功能電路的新方法。
研究人員將其描述為“突破”的新方法實(shí)際上將2D電子電路與3D打印相結(jié)合,可用于生產(chǎn)3D天線和完全3D打印的傳感器等多種材料。
據(jù)稱這種3D打印技術(shù)克服了制造商試圖將塑料和金屬部件并入復(fù)雜功能設(shè)備中所面臨的許多挑戰(zhàn)。
新技術(shù)最重要的一個(gè)方面就是加速了導(dǎo)電油墨的凝固過程。紫外線是用來固化這些油墨,而不是傳統(tǒng)的熱源,這意味著層可以在不到一分鐘的時(shí)間內(nèi)打印。
但是,不僅如此,該工藝還可以同時(shí)印刷和固化部件的導(dǎo)電部分和絕緣部分。
該研究的首席研究員克里斯·塔克(Chris Tuck)教授說:“能夠在單一結(jié)構(gòu)中以高精度3D打印導(dǎo)電和介電材料(電氣絕緣體),從而能夠制造完全定制的電子元件。
Tuck強(qiáng)調(diào)3D打印在縮短整個(gè)設(shè)計(jì)和制造過程中的重要性。
他說:“在設(shè)計(jì)電路時(shí),不必為電容器選擇標(biāo)準(zhǔn)值。 您只需設(shè)置值,打印機(jī)將為您生成組件。”
但是新型3D打印技術(shù)的真正威力是由導(dǎo)電油墨中的某些銀納米粒子提供的,這種導(dǎo)電油墨能夠有效地吸收紫外線。
研究人員發(fā)現(xiàn),在50納米范圍內(nèi)的粒子能夠吸收380-420納米的光線。
Ehab Saleh博士和諾丁漢增材制造中心(CfAM)的其他研究人員發(fā)現(xiàn),這種吸收的紫外線能量被轉(zhuǎn)化為熱量,蒸發(fā)導(dǎo)電油墨的溶劑并融化銀納米顆粒。
紫外線照射20秒后,電阻率可以達(dá)到0.5μΩ.m左右。
鄰近的打印液體單體不受銀納米顆粒加熱的影響,但它們也被紫外光固化形成完整的固體部分。
這種雙重功能最終使研究人員能夠制造多功能的多功能材料,因?yàn)殂y墨和液體單體可以在一個(gè)工藝過程中一起固化。
該大學(xué)CfAM主任Richard Hague表示:“在復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)中打印包含多種材料的全功能設(shè)備現(xiàn)在已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。 “這一突破有很大的潛力成為21世紀(jì)產(chǎn)品和設(shè)備的有利制造技術(shù),將有可能對(duì)行業(yè)和公眾產(chǎn)生重大影響。”
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