美國普渡大學的科研人員日前利用噴墨打印技術制造出液體合金設備，這一新工藝可用于大規(guī)模生產柔性可伸展導體，直至軟體機器人。
據物理學家組織網站4月8日（北京時間）報道，將于4月18日發(fā)表在《先進材料》雜志上的此項研究論文稱，美國普渡大學的新工藝專注于駕馭噴墨打印技術以制造液體合金設備，能打印用于一切彈性材料和纖維上的柔性可伸展導體，這也被稱作“機械燒結鎵銦納米顆粒”方法。
論文作者、普渡大學機械工程系助理教授瑞貝卡·卡莫爾說：“我們想創(chuàng)造一種可伸縮的電子設備，能與擠進狹小空間的機器人或不受運動所限的可穿戴技術相兼容。而液體金屬制成的導體可伸展、能變形，但不會斷裂。”相應的彈性技術將催生全新的機器人——它被人們穿戴后能與計算機進行互動，或者用于治療目的。然而，軟體機器人在商業(yè)上可行之前，新的工業(yè)制造技術必須有所發(fā)展才行。
科研人員描述新工藝時說，可打印油墨首先在非金屬溶劑中將液體金屬分解成散裝顆粒，然后他們用超聲波將其打碎成納米微粒，正是這種納米微粒填充的墨水可與噴墨印刷技術兼容。
卡莫爾解釋說：“液體金屬的自然狀態(tài)是不可以用來噴墨打印的，我們做的就是創(chuàng)造足夠微小的液體金屬納米粒子，讓它們能夠穿過打印機噴嘴。首先將經過聲波處理的液體金屬放入乙醇溶劑中，在溶劑中形成納米粒子并均勻分布；然后可以在任何襯底上進行打??；乙醇蒸發(fā)后，就能獲得液態(tài)金屬納米粒子打印的‘作品’了。”打印之后，納米粒子必須通過能將材料導電性重建的光壓進行融合，這個步驟非常重要，因為液體金屬納米粒子此前被涂有防止導電的氧化鎵“皮膚”，因為脆弱，所以一經施壓便立刻消失，納米粒子又重新融合在一起。
新工藝還能讓某一部分材料按照特殊設計體現得更加靈活?？獱栒f：“我們通過在特定區(qū)域施壓，能夠有選擇性地激活一部分。”這意味著它在空白膠片制造業(yè)具有巨大潛在應用價值。
科研人員表示，未來的研究方向將是探討油墨如何與正在打印的表面之間相互作用，以更有利于生產特定類型的設備。此外，研究人員還將模擬個別粒子被施加壓力時的破裂狀況，為制造新型傳感器提供有用信息。
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