諾丁漢大學的研究人員開創了一種快速3D打印全功能電子電路的突破性方法。

包含導電金屬油墨和絕緣聚合物油墨的電路現在可以在單個(ge) 噴墨印刷工藝中生產(chan) ，其中UV光快速固化油墨。

這項突破性技術為(wei) 電子製造業(ye) 生產(chan) 全功能組件鋪平了道路，如三維天線和多種材料(包括金屬和塑料)的全印刷傳(chuan) 感器。

這種新方法將二維印刷電子產(chan) 品與(yu) 增材製造(AM)或三維印刷相結合 - 這是基於(yu) 材料的逐層沉積，以創建三維產(chan) 品。這擴大了多功能增材製造(MFAM)的影響，其涉及在單個(ge) 增材製造係統中印刷多種材料以創建具有更廣泛功能的組件。

該新方法克服了製造複雜結構中包含塑料和金屬部件的全功能裝置的一些挑戰，其中需要不同的方法來固化每種材料。

現有係統通常僅(jin) 使用一種限製印刷結構功能的材料。具有導體(ti) 和絕緣體(ti) 兩(liang) 種材料，擴展了電子設備的功能範圍。例如，包括壓力傳(chuan) 感器和無線通信電路的腕帶可以是3D打印的並且在單個(ge) 過程中為(wei) 佩戴者定製。

該突破加速了導電油墨的凝固過程，每層不到一分鍾。以前，使用傳(chuan) 統的熱源(如烤箱和熱板)完成此過程需要更長的時間，因此當需要數百層來形成物體(ti) 時，這是不切實際的。此外，電子電路和器件的生產(chan) 受到限製這些係統的形式和潛在性能的當前製造方法的限製。

材料工程教授，該研究的首席研究員Chris Tuck教授強調了突破的潛力，“能夠在單一結構中使用3D打印導電和介電材料(電絕緣體(ti) )，噴墨打印提供高精度，將能夠製造完全定製的電子元件。在設計電路時，您不必為(wei) 電容選擇標準值，隻需設置值，打印機就會(hui) 為(wei) 您生成組件。

增材製造中心(CfAM)主任Richard Hague教授補充說，“ 在複雜的三維結構中印刷包含多種材料的全功能設備現已成為(wei) 現實。這一突破具有巨大潛力，成為(wei) 21世紀產(chan) 品和設備的有利製造技術，有可能對行業(ye) 和公眾(zhong) 產(chan) 生重大影響。

這個(ge) 怎麽(me) 運作

Ehab Saleh博士和CfAM團隊的成員發現，導電油墨中的銀納米粒子能夠有效地吸收紫外線。吸收的UV能量轉換成熱量，蒸發導電油墨的溶劑並熔化銀納米顆粒。該過程僅(jin) 影響導電油墨，因此不會(hui) 損壞任何相鄰的印刷聚合物。研究人員使用相同的緊湊，低成本的基於(yu) LED的UV光在相同的印刷過程中將聚合物油墨轉化為(wei) 固體(ti) ，以形成多材料3-D結構。此處提供了一個(ge) 視頻，展示了該概念的工作原理

隨著技術的進步，噴墨印刷可以沉積各種具有各種性能的功能性墨水。它用於(yu) 生物學，組織生物打印，多酶噴墨打印和各種類型的細胞打印，其中“墨水”可以包括活細胞。

這一突破已經建立了一種基礎技術，具有學術界和工業(ye) 界的增長潛力。該項目已經開展了多項合作，以開發醫療設備，射頻屏蔽表麵和用於(yu) 收集太陽能的新型結構。