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不止固体,连液体结构也能3D打印了

2018-11-29

来自美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的科学家已经开发出了一种全新的化学方法,即在一种液体当中支架对另外一种液体进行控制,让被控制的液体形成管状结构。这种通过使用全液体打印3D结构的方法,可以用来打印液体电子设备,来给柔性可拉伸的设备提供动力。有关的研究报告已经发表在一份名为《高级材料》的杂志上了。

研究人员将金纳米粒子分散到水中,并将聚合物配体分散到硅油中,然后用改进后的3D打印机将螺纹形的水注入硅油——使一种液体在另一种液体中形成螺纹状雕刻结构。水注入硅油不久,硅油中许多配体附着到水中的金纳米微粒上,在管状水柱边界形成一种纳米粒子超滤膜,能防止水管破裂成液滴,稳定水油界面,将水锁定在适当位置。

这所实验室中的材料科学部科学家汤姆·鲁塞尔说,这种稳定性可以将水拉伸成水管,或者将水变成椭圆体。他们已经打印出直径在10微米到1毫米之间的水线,并使其形成长达几米的各种螺旋和分支形状。而且,这些材料可以顺应周围环境反复改变形状。

鲁塞尔说:“这是一种新型材料,可以重新设计,有可能按照需要定制成液体反应容器,用于化学合成、离子转运、催化等。”

为了使这种新型液体打印过程自动化,研究人员在一个现成的3D打印机上安装了一个注射器泵和液体挤出针。3D打印机经过特殊编程,将针插入油基溶剂,即可将水注入,在其中形成3D模型。


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