《自然·電子學》3D打印制成導電彈性組件

來源： 科技日報

彈性導體的全方位打印。圖片來源：《自然·電子學》

韓國科學技術(shù)研究院科學家展示了使用3D打印成功制造出的可導電彈性組件。他們在《自然·電子學》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)彈性導體很有挑戰(zhàn)性，因為現(xiàn)有“墨水”的流變特性通常只允許分層沉積。新研究利用3D打印實現(xiàn)彈性導體，在很大程度上得益于一種新型乳液基復合墨水，這是一種由導電彈性體復合材料、不混溶溶劑和乳化溶劑組成的乳液系統(tǒng)，可用于彈性導體的全方位打印。

與3D打印中常用的其他墨水相比，新復合墨水具有許多優(yōu)勢。具體來說，它表現(xiàn)出黏彈性、剪切稀化和潤滑性能，更好地支持復雜3D結(jié)構(gòu)的打印。黏彈性也允許獨立的、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)導致微結(jié)構(gòu)化、表面局部導電網(wǎng)絡的形成，從而提高了導電性。

為了展示他們的3D打印方法及基于乳液的墨水的潛力，團隊創(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。