一种具有高导电性能的3D打印新材料出现

在北卡罗来纳州立大学、西北工业大学和天津大学科学家的共同努力下，3D打印世界已经达到了令人兴奋的高度。

3D金属打印

通过努力，这些研究人员取得了重要突破：创造了一种可在室温下用于3D 打印机的高导电金属凝胶。

这项令人惊叹的创新有望从根本上改变电子元件和设备的制造，在这个充满活力的技术领域开辟广泛的可能性。

得益于该研究合著者 Michael Dickey 领导的科学家团队开发的这项创新技术，现在可以在室温下一步高效地打印金属物体，这一切只需一步即可完成。

金属凝胶的开发

在制造这种金属凝胶的过程中，它从含有微米级铜颗粒的水溶液开始。为了制造凝胶，该溶液与液态的铟和镓合金混合，该合金在室温下保持液态。

通过搅拌过程，液态金属和铜颗粒结合在一起，在溶液内形成金属凝胶网络。该材料独特的凝胶状稠度起着至关重要的作用，因为它保证了铜颗粒的均匀分布，并防止打印机运行中出现任何障碍。

这项创新技术为金属电子元件和设备 3D 打印的美好未来打开了新的大门。

先进的金属凝胶印刷和固化

一旦获得金属凝胶，就可以使用标准 3D 打印喷嘴进行打印。打印完成后，最终的物体进入称为固化的关键阶段。

在此过程中，物体处于静止状态，使其经历化学或物理变化，从而丰富和改善其特性。

固化可以在室温下自然发生，也可以需要特定的环境条件，例如暴露于热、紫外线或化学品，具体取决于印刷品中使用的材料。

凝胶特性

研究团队取得了一项重大发现：通过让打印物体在室温下固化，它可以保持其形状并变得更加坚固。

此外，通过在干燥过程中加热，可以观察到可预测的结构变形。这种现象为 4D 打印打开了大门，这种技术可以随着时间的推移控制物体的尺寸。

这种印刷的金属凝胶具有高电导率，因为它含有高达 97.5% 的金属。虽然其导电率达不到传统铜线的水平，而传统铜线需要更高的温度才能进行 3D 打印，但这种凝胶在高效导电的能力方面优于任何其他可打印材料。

未来前景和潜在应用

Michael Dickey 兴奋地说：“这种 4D 打印代表了创建特定尺寸结构的额外工具。然而，这种材料最让我们着迷的是它令人印象深刻的导电性。”

主创者有一个清晰的愿景：与工业伙伴紧密合作，探索3D金属凝胶打印的实际应用。这项技术有可能彻底改变电子元件的制造，为各个领域开辟广阔的可能性。