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HYPER水凝胶3D打印笔在铂表面创建纳米级3D结构(图)

发布时间:2021-03-10 04:38 作者:老哥论坛

  [据3Ders网站2014年12月13日报道] 3D打印技术能够形成各种形状和尺寸的物体,以及打印技巧。虽然我们有时会抱怨FDM打印机的打印范围有限,但一些工业设计师和科学家反而寻求微观层面的打印,这一领域有着大量潜在的工业、化工和医疗应用。

  幸运的是,由韩国高丽大学Seongpil Hwang领导的韩国科学家团队目前已开发出一个非常有趣和有前途的3D打印机:HYPER笔。这种笔代表着“电化学反应的水凝胶笔”,结合了依靠微小电极的一类扩散3D打印的原子力显微镜精度。

  这种笔状结构是一种非常复杂的电化学工具,可在非常小的水平,通过电极沉积概念在电极表面进行铂沉积:一种低成本、可靠的、环保的和通用方法来制造薄膜,厚度控制在单层和几个微米之间。

  这通常用于生产2D结构,但这种笔已经移至3D结构。Seongpil Hwang近期在《纳米杂志》期刊上发表过相关文章。这种笔不像是你可以拿在手里的那种,其整个创新围绕笔尖开展。

  新的3D打印笔采用三项技术的组合:美国西北大学Chad Mikin开发的蘸笔光刻技术、英国

  帕特里克·昂温华威大学的Patrick Unwin开发的纳米吸液管和哈佛大学Jennifer Lewis开发的微喷嘴。

  与任何笔类似,HYPER笔有一个微观层面的水凝胶金字塔形的尖端。笔尖浸泡在电解液中,促使电化学反应发生。当这个笔尖接触到电极表面(如金电极)时,由于依附于小的电区的法拉第电流,物体会从这个笔尖传送至接触面。这可用于创建精确的纳米结构(假设这个笔尖受到纳米定位系统的控制。)

  这些3D结构可以达到绝对微小。根据这篇文章,HYPER笔能够“制造小尺寸(直径为110纳米),高度(不超过30微米),以及任意结构,因此表明了局部电镀的3维结构的一种增材制造工艺。”

  正如黄教授告诉记者的,这是首例3D打印笔,尽管他们确实没有在其他研究团队中获益。然而他们的笔就是一切,并且准备实际应用,其开发者希望,HYPER笔是迈向实际应用的关键一步。相关的进一步研究希望能提高此类纳米打印机的规模、控制和可靠性。


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