这项新型3D打印技术将电子元件植入塑料之中

An employee checks the 3D printing of a scaffold for a kidney at Dr. Ali Ertuerk's laboratory in Munich, Germany April 23, 2019. Mr. Ertuerk and his team developed DISCO transparency technology which is used by scientists from diverse biomedical research fields to generate high resolution views of intact rodent organs and bodies, a milestone on the way to generate 3D-bioprinted human organs. Picture taken April 23, 2019. REUTERS/Michael Dalder - RC1EFF557D70
The technique could create better-performing small satellites and smart structures.Image: REUTERS/Michael Dalder
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研究人员将高性能电子电路嵌入其用3D打印技术制造的塑料之中。

这些塑料有望带来更小巧、用途更广泛的无人机,以及性能更优的小型卫星、生物医学植入物和智能结构。

研究人员使用高能光脉冲熔合细小银线,制成的电路导电能力是现有技术的10倍,相关研究发表于期刊《Additive Manufacturing》。通过将导电性提高十倍,工程师们可以降低能耗、延长设备寿命并提升其性能。

“我们的创新在利用3D打印和强脉冲光熔合银纳米颗粒、为电子器件开发一体化单元方面展现出可观的前景,”资深作者、罗格斯大学新不伦瑞克分校工程学院机械与航空航天工程系助理教授拉吉夫·马尔霍特拉(Rajiv Malhotra)表示。

Image: Naim Jahangir

利用聚合物(即塑料)制成的3D打印结构内嵌电互连,可以为更小巧、能效更高的设备开创新的范式。此类设备可包括CubeSats(小型卫星)、无人机、发射器、光线和运动传感器以及全球定位系统。此类互连还可用于天线、压力传感器、电线圈以及用于电磁屏蔽的电网。

工程师们采用了高科技的“强脉冲光烧结”技术——利用来自氙灯的高能光——将被称为纳米线的细长银棒熔合在一起。纳米材料以纳米为单位计量(一纳米为一毫米的百万分之一,比人类头发细约10万倍)。太阳能电池、显示器和射频识别(RFID)标签等设备已在使用熔合的银纳米材料来导电。

下一步包括制造完全三维的内部电路、提高其导电性,以及在柔性三维结构内部创建柔性内部电路,马尔霍特拉表示。

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