改进的3D可印刷合金显示出柔性电子产品 软机器人的前景

俄勒冈州立大学工程学院的研究人员在快速制造柔性电脑屏幕和其他可伸缩电子设备(包括软机器人)方面迈出了关键一步。

该学院的协作机器人和智能系统研究所的团队的进步为高度复杂的高导电镓合金结构的3D打印铺平了道路。研究人员将镍纳米颗粒放入液态金属(galinstan)中，将其加厚成适合添加剂制造的稠度的糊状物。

“流动的合金不可能分层成高大的结构，”Yi?itMengüç说，机械工程助理教授和该研究的共同作者。“具有粘贴状纹理，可以在保持其流动能力的同时进行分层，并在橡胶管内部拉伸。我们通过3D打印展示了我们发现的一种非常有弹性的双层电路的潜力，其层层编织进出彼此没有接触。“

镓合金已被用作柔性电子产品中的导电材料; 这种合金具有低毒性和良好的导电性，而且价格便宜且“自我修复” - 能够在断点处连接在一起。

但在俄勒冈州立大学开发的改造之前，使用超声 - 声音的能量 - 将镍颗粒和氧化的镓混合到液态金属中，合金的可印刷性被限制为二维。

在这项研究中，研究人员印刷的结构高达10毫米，宽度为20毫米。

“液态金属印刷是柔性电子领域不可或缺的一部分，”共同作者Do?an Yirmibe?o?lu，机器人博士说。俄勒冈州立大学的学生 “增材制造可以快速制造复杂的设计和电路。”

该领域包括一系列产品，包括导电纺织品; 可弯曲的显示器; 传感器用于扭矩，压力和其他类型的应变; 可穿戴传感器套装，例如用于视频游戏开发的那些; 触角; 和生物医学传感器。

“未来非常光明，”Yirmibe?o?lu说。“很容易想象制造出准备好操作的软机器人，它们就会走出打印机。”

镓合金浆料展示了柔性电子领域的一些新功能，并补充了相应的作者Uranbileg Daalkhaijav，博士。化学工程专业。

“它可以轻松快速地制作，”Daalkhaijav说。“结构变化是永久性的，浆料的电性能与纯液态金属相当，而且浆料保留了自愈特性。”

未来的工作将探索浆料的确切结构，镍颗粒如何稳定，以及随着浆料老化，结构如何变化。