《自然·電子學(xué)》3D打印制成導(dǎo)電彈性組件

來源： 科技日報(bào)

彈性導(dǎo)體的全方位打印。圖片來源：《自然·電子學(xué)》

韓國科學(xué)技術(shù)研究院科學(xué)家展示了使用3D打印成功制造出的可導(dǎo)電彈性組件。他們在《自然·電子學(xué)》的一篇論文中提出的打印策略，能為大規(guī)模打印可穿戴設(shè)備的多功能、可拉伸組件鋪平道路。

打印具有三維幾何形狀的固態(tài)彈性導(dǎo)體很有挑戰(zhàn)性，因?yàn)楝F(xiàn)有“墨水”的流變特性通常只允許分層沉積。新研究利用3D打印實(shí)現(xiàn)彈性導(dǎo)體，在很大程度上得益于一種新型乳液基復(fù)合墨水，這是一種由導(dǎo)電彈性體復(fù)合材料、不混溶溶劑和乳化溶劑組成的乳液系統(tǒng)，可用于彈性導(dǎo)體的全方位打印。

與3D打印中常用的其他墨水相比，新復(fù)合墨水具有許多優(yōu)勢。具體來說，它表現(xiàn)出黏彈性、剪切稀化和潤滑性能，更好地支持復(fù)雜3D結(jié)構(gòu)的打印。黏彈性也允許獨(dú)立的、絲狀的和直接寫入的平面外三維幾何形狀，并提供打印穩(wěn)定性。

可拉伸導(dǎo)體的打印結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出小于100微米的最小特征尺寸和超過150%的可拉伸性。乳液中分散溶劑相的蒸發(fā)導(dǎo)致微結(jié)構(gòu)化、表面局部導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的形成，從而提高了導(dǎo)電性。

為了展示他們的3D打印方法及基于乳液的墨水的潛力，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了具有可拉伸顯示屏的可穿戴溫度傳感器。研究人員強(qiáng)調(diào)，將他們的方法與3D掃描技術(shù)相結(jié)合，或能創(chuàng)建與人體形狀完美對齊的柔性電子產(chǎn)品，從而使用戶佩戴起來更加舒適。