特文特大學的研究人員找到一種3D打印銅和金結構的技術，這種技術是通過在顯微鏡下疊加小金屬液滴實現的。使用脈衝(chong) 激光，這些液滴由金屬薄膜融化而成。這一研究成果發表在《先進材料》上。
 

如圖所示為(wei) 微型銅柱，高0.86毫米，寬0.005毫米。該銅柱的直徑為(wei) 0.001毫米。利用這種技術，更複雜的形狀也可以3D打印出來。

3D打印技術是一個(ge) 迅速發展的領域，被稱為(wei) “新製造業(ye) 的基石”。然而目前，3D印刷主要限於(yu) 塑料。如果金屬材料可用於(yu) 3D打印技術，將打開3D打印的新領域。金屬的導電性和導熱性很好，強度很高。因此，利用3D印刷金屬可以製造全新的設備和組件，如小冷卻元素或在智能手機中起連接作用的堆疊芯片。

但是，金屬在高溫下發生融化，這使得金屬液滴的沉積控製具有高度的挑戰性。高溫噴嘴需要處理液體(ti) 金屬，但無法實現。尤其對於(yu) 小結構(100納米到10微米)的材料，由於(yu) 這個(ge) 問題的存在，依然無法找到合適的解決(jue) 方案。

特文特大學的研究人員為(wei) 高分辨率的金屬印刷的研究邁出了重要一步。他們(men) 用激光融化銅和黃金，金屬液滴控製在微米大小。利用這種方法中，將脈衝(chong) 激光聚焦於(yu) 一個(ge) 金屬薄膜的局部，融化金屬變形成為(wei) 液滴。接著，液滴置於(yu) 基質上。重複這個(ge) 過程，從(cong) 而製備出三維結構。研究人員堆積了成千上萬(wan) 滴液滴，從(cong) 而製備出具有 2毫米的高度和5微米直徑的微型金屬柱。他們(men) 也在腔體(ti) 中打印出垂直電極以及銅線。實際上，幾乎任何形狀的材料都可以通過控製液滴的沉積位置得以實現。

高能

在這項研究中，研究人員使用一種高能的激光，並與(yu) 此前的研究加以對比，增加對金屬液滴速度的控製。當液滴快速地滴到襯底時，形成圓盤形狀並固化。這種圓盤形狀對3D技術來說是必不可少的:使得研究人員可以從(cong) 底部堆疊出堅固的層狀結構。此前，物理學家使用較低的激光能量打印小液滴，但是液滴呈球體(ti) 狀，意味著堆疊體(ti) 具有不穩定性。

在這一研究中，研究者指出要想獲得預期的材料形狀，液滴的速度必須得以控製。他們(men) 之前預測速度對不同的激光能量和材料是不同的，也就是說研究結果也適用於(yu) 其他金屬。

剩下的問題之一是高激光能量使得水滴同時落在基底的臨(lin) 位置上。目前還不能避免這一情況。未來，工作團隊將研究這種影響，從(cong) 而利用清潔印刷製備金屬、凝膠或極厚的液體(ti) 。