气溶胶打印技术
aerosol printing
定义:利用载气和打印头,共同将(金属、陶瓷等)颗粒的气溶胶沉积到打印床表面,实现层层堆叠构建组件的技术。
学科:机械工程_机械制造工艺与设备_近净成形与快速制造
相关词:气溶胶直写成型技术 喷射成形
图片来源:视觉中国
【延伸阅读】
气溶胶打印技术是一种非接触式的数控打印技术。它能够将经处理的纳米级的金属、陶瓷颗粒以气溶胶的形式喷射到基底表面,并沉积形成纳米级厚度、微米级特征的图样。可用来制备多种微电子器件(包括传感器、微型电路、柔性电路等),应用于智能穿戴(柔性电子)、光电感应、能源储存等领域。
气溶胶打印的过程是:将所需的材料颗粒分散或溶解在相应的溶剂中,形成稳定的分散液或溶液,即制备成“墨水”;再将“墨水”雾化产生大量微液滴,微液滴进入载气(稀有气体)形成气溶胶并被输运至喷口;最后在喷口处施加环绕气体,将气溶胶约束成直径10μm(微米)至1mm(毫米)的束流,高速喷出并在基底表面沉积,在计算机辅助下形成功能图案。
气溶胶打印有着独特的优势。1.打印材料广。雾化处理的方式扩大了“墨水”材料的选择范围,并且避免了“墨水”黏度的限制。2.分辨率高。环绕气体约束的方式可实现最小10um(微米)的打印精度。3.稳定性好。施加环绕气体避免了气溶胶与喷嘴的直接接触,可防止喷嘴堵塞。4.可在曲面基底和柔性基底上打印。5.原理简单,工艺简便易操作。
新兴的气溶胶打印技术颇受研究人员的青睐。2023年5月10日,美国圣母大学的张艳良教授团队在《自然》(Nature)杂志上发表论文,报道了一种基于气溶胶打印技术的高通量组合3D打印方法,它可以即时调整各种材料的混合比例,以微米级分辨率制造出具有功能梯度的材料。我们相信,随着柔性电子产业的快速发展,气溶胶打印技术在未来必将大有作为。
责任编辑:张鹏辉