近日，杜克大學(xué)的研究人員在一臺FDM機(jī)器上成功3D打印出導(dǎo)電超材料Electrifi。在這個過程中，他們使用的打印材料為市售的、含有導(dǎo)電性銅的3D打印線材。繼成功開發(fā)后，研究人員成立了Multi3D LLC公司來售賣Electrifi。

微波超材料

超材料擁有的特性在自然界中找不到，而這些特性通常是超材料本身的重復(fù)結(jié)構(gòu)的結(jié)果。當(dāng)以特定的方式排列在一起時，超材料有許多用途，可作為鏡頭、聲音過濾器，甚至地震防御裝置。

該研究解釋說，微波超材料“是工程材料，被設(shè)計來與電磁波相互作用，并具有有用的有效材料特性”。正是這些有效特性使得研究人員相信Electrifi可以大大改變藍(lán)牙、Wi-Fi等通信設(shè)備的生產(chǎn)。

研究人員開發(fā)的新方法不僅能可靠、方便地制造出具有高導(dǎo)電性的微波超材料，也讓利用單元設(shè)計空間的的三維來實現(xiàn)增強(qiáng)的電磁特性成為可能。

“人們曾設(shè)想、設(shè)計和制造過小批量的復(fù)雜3D超材料結(jié)構(gòu)來證明它們是否起作用，其中最具挑戰(zhàn)的是制造過程，”研究人員解釋說，“現(xiàn)在，由于能在普通3D打印機(jī)上制造出超材料，任何人都可以在幾小時內(nèi)，以相對較少的成本構(gòu)建和測試潛在的原型。”

導(dǎo)電超材料的潛力

雖然Electifi的導(dǎo)電性不如純銅，但這種線材對電磁波的反應(yīng)非常強(qiáng)烈，幾乎和純銅一樣。更進(jìn)一步的是，由于具有特定的結(jié)構(gòu)來迎合電磁波，這種3D打印超材料與電磁波的相互作用度是相同的2D材料的14倍。

“我們認(rèn)為這可能會改變射頻行業(yè)原型新設(shè)備的方式，就像3D打印機(jī)對基于塑料的設(shè)計的改變，”研究人員如此解釋Electifi的潛力。

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