近日，韓國電子技術(shù)研究所的研究團隊在3D打印領(lǐng)域取得了重大突破，成功開發(fā)出利用MXene材料進行高分辨率3D微結(jié)構(gòu)打印的技術(shù)。

MXene是一種由金屬和碳層交替組成的二維納米材料，具有高導電性和電磁屏蔽能力，因其獨特的性能，受到高效率電池和電磁屏蔽等多領(lǐng)域的關(guān)注。然而，將MXene應用于3D打印領(lǐng)域面臨著諸多挑戰(zhàn)，如需要添加特殊粘合劑，且難以調(diào)整出適合打印的最佳墨水粘度。

該研究所的首席研究員Seol Seung-gwon采用獨特的“液面張力”方法，通過在水相中分散具有高親水性的MXene，無需添加粘合劑，成功制備出低粘度的3D打印納米墨水，可打印出高分辨率的微結(jié)構(gòu)。

其打印原理較為簡單：當墨水從3D打印機噴嘴噴出時，MXene等納米材料通過液面張力作為通道被排出，溶劑（水）從液面張力表面迅速蒸發(fā)，內(nèi)部則產(chǎn)生強大的吸引力（范德華力），使納米材料相互結(jié)合。隨著噴嘴的持續(xù)移動和該過程的重復，最終形成具有導電性的3D微結(jié)構(gòu)。

該技術(shù)充分利用了MXene的特性，無需添加任何添加劑，且打印分辨率比現(xiàn)有技術(shù)高出270倍，達到1.3微米。Seol Seung-gwon表示，團隊在優(yōu)化MXene墨水的濃度條件以及精確分析打印過程中可能出現(xiàn)的各種參數(shù)方面付出了諸多努力，該技術(shù)是全球首個無需單獨添加劑或后處理步驟，就能利用MXene優(yōu)勢制造高強度、高精度3D微結(jié)構(gòu)的成果。

這一技術(shù)的成功開發(fā)，將為3D打印技術(shù)在微電子、生物醫(yī)學、傳感器等領(lǐng)域的應用開辟新的道路，有望推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。