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高导电金属凝胶可实现室温3D打印

科技日报记者 张佳欣。高导

据《物质》杂志5日报道,电金D打一个团队开发了一种导电性高的属凝实现室温金属凝胶,包括北卡罗莱纳州立大学的高导研究人员,可以在室温下打印三维(3D)固体物体。电金D打该技术为制造各种电子元件和设备打开了大门。属凝实现室温


3D金属蜘蛛用高导电性金属凝胶印刷。高导
图片来源:北卡罗莱纳州立大学/迈克尔·迪基。电金D打

为了制造这种金属凝胶,属凝实现室温研究人员从悬浮在水中的高导微米铜颗粒溶液中加入少量的镓合金,在室温下为液态金属;然后搅拌混合物,电金D打使液态金属和铜颗粒基本粘在一起,属凝实现室温在水溶液中形成金属凝胶“网络”。高导

北卡罗莱纳州立大学化学和生物分子工程教授迈克尔·迪基解释说,电金D打这种凝胶的属凝实现室温稠度非常重要,因为这表明铜颗粒在整个材料中的分布相当均匀。首先,这意味着粒子网络连接在一起形成电子路径;其次,这意味着铜颗粒不会从溶液中沉淀,堵塞打印机。

收获的凝胶可以用传统的3D打印喷嘴打印,并保持打印对象的形状。而且,当打印的3D物体在室温下干燥时,会变得更加坚固。

有趣的是,研究人员发现颗粒的排列会影响材料的干燥。例如,如果打印一个圆柱形物体,当它干燥时,两侧会比顶部和底部收缩得更多。若物体在室温下干燥,则过程较慢,不会影响物体结构的变化。如果在80℃的加热灯下快速干燥,可能会导致结构变形。

由于这种变形是可预测的,这意味着打印对象可以通过控制图案和干燥时施加的热量来改变形状。

研究还发现,由于印刷物最终含有高达97.5%的金属,因此具有很高的导电性。虽然它们的导电性不如传统铜线,但在室温下3D打印铜线是不可能的。

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