2015年底，耶路撒冷的希伯來大學宣布開設一個新的3D打印中心。該中心主任是Shlomo Magdassi教授，他的創(chuàng)新研究究負責為以色列3D打印電子公司Nano Dimension的DragonFly 2020電路板3D打印機生產(chǎn)導電納米油墨。近日，Magdassi教授和耶路撒冷的希伯來大學再次進入3D打印焦點，并對打印電子學進行了一些更為尖銳的研究。

近年來，在制作具有導電特性的3D結(jié)構(gòu)方面，尤其是在物聯(lián)網(wǎng)方面，已經(jīng)有了很多的重點嘗試。研究人員嘗試將導電結(jié)構(gòu)打印到3D物體上時出現(xiàn)的困難來自于底部的不均勻和復雜的形貌，這使得難以將液體沉積在表面上?；灞仨毭鎸σ练e的材料的噴嘴，并且一次只能打印一種材料，這顯然是耗時的，并且有時可能會由于油墨不均勻而使其不再重現(xiàn)。

Magdassi教授及來自耶路撒冷希伯來大學和新加坡南洋理工大學的研究人員最近發(fā)表了一篇名為“3D結(jié)構(gòu)中的水印導電圖案”的高級材料技術(shù)文件。該論文介紹了使用水印技術(shù)的方法制造導電電路和圖案。共同作者包括Professor Magdassi、Dr. Gabriel Saada、Avi Chernevousky、Dr. Michael Layani。

水印通常用于將圖形設計打印到不平坦的表面上，主要用于汽車和裝飾行業(yè)。這種技術(shù)可以克服前面提到的傳輸方法的困難，只需一步就可以從所有方面將整個圖案打印到3D對象上。在該過程中不涉及聚合物層，因此導電材料可以直接沉積在彼此的頂部。

這一新戰(zhàn)略有望受益于多種應用，包括軟件機器人、生物醫(yī)學設備、3D電子和用于通信的3D打印天線。

Magdassi教授說，“該方法有望在生物醫(yī)學設備和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）領(lǐng)域取得重要應用。概念證明，在諸如瓶子和3D打印物體的彎曲表面上的水印可以通過近場通信（NFC）天線來實現(xiàn)。這是在最近的‘ReadSpot’項目的LOPE-C大會上提出的?！?/span>

根據(jù)論文顯示，研究人員開發(fā)了一種利用銀納米粒子（NPs）墨水打印具有非常規(guī)角度的3D物體上的功能導電圖案的水印方法。將NPS墨水打印在水溶性聚乙烯醇薄膜上，在室溫下燒結(jié)是通過將打印圖案暴露于鹽酸煙霧來實現(xiàn)的。電路在低溫（50°C）下的各種3D打印結(jié)構(gòu)和材料上進行水印。導電圖案是在90度角度的物體上進行水印，并且不存在犧牲層的組裝，這允許逐層重疊水印。此外，電光發(fā)射二極管（LED）電路和加熱器成功地被打印水印。為了顯示該過程的適用性，研究人員將一個功能齊全的近場通信（NFC）天線水印到一個與智能手機成功配對的曲線對象上。水印圖案的分析顯示，電阻率比大多數(shù)應用中認為適合的銀質(zhì)體積高17.1倍。

這種突破性方法只需要幾分鐘時間，目前正在進行全光電3D設備水印實驗。此外，研究團隊發(fā)現(xiàn)，他們的方法也可以用來制造多層電路，只要重復這個過程即可。

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