Созданный группой ученых из Университета штата Северная Каролина материал представляет собой раствор, состоящий из микрочастиц меди, взвешенных в воде. Затем к ним добавляют микрочастицы другого металла, известного как эвтектический сплав галлия и индия (EGaIn), а также соляную кислоту.
Новый гель позволяет печатать 3D-объекты из металла при комнатной температуре
Хотя методов 3D-печати металлических объектов существует несколько, все они связаны с применением тепла, что, среди прочего, не способствует производству определенной термочувствительной электроники. Однако новый гель можно использовать для печати таких предметов при комнатной температуре.
North Carolina State University
Последний устанавливает pH воды на 1,0, удаляя оксиды из EGaln и тем самым временно переводя его в жидкометаллическое состояние. Это приводит к тому, что частицы EGaln (теперь глобулы) прилипают к более твердым частицам меди, образуя сеть частиц меди, соединенных мостиками EGaln. Также ученые добавляют в состав метилцеллюлозу, чтобы увеличить объем смеси.
Полученный вязкий гель можно выдавливать из сопла обычного 3D-принтера при комнатной температуре, создавая изделие по одному слою за раз. Когда готовый объект остается сохнуть при той же температуре, вода и соляная кислота испаряются. Конечным результатом является жесткий трехмерный объект с высокой электропроводностью, который на 97,5% состоит из металла (остальное составляет метилцеллюлоза).
Кроме того, в зависимости от того, как частицы выравниваются при выдавливании геля, объект будет изменять форму предсказуемым образом, если во время высыхания его нагреть. Это явление можно использовать при производстве предметов, которые в конечном итоге должны иметь сложную форму, но которые легче печатать в виде плоского шаблона. На видео вы можете увидеть, как гель использовался для 3D-печати паука, который поднимается на ноги, когда высыхает при нагревании:
