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利用连接离子亲和性克服精细工艺限制

本站发布时间:2024-02-18 17:14:33

一个研究小组利用连接离子开创了一种适用于无机物质和其他各种材料的三维微打印技术。这项研究发表在《自然通讯》杂志上

三维微打印是一种用于电子通信、生物技术、医疗保健和许多其他领域的尖端工艺,代表了下一代小型组件和传感器的制造,符合设备小型化和轻量化设计的最新趋势。然而,传统的3D微打印在维护结构方面面临挑战,尤其是在金属等无机材料的情况下,控制纳米颗粒被证明是困难的

为了应对这一挑战,研究团队在最近的研究中采用了过渡金属阳离子作为连接离子。连接离子选择性地在纳米颗粒表面反应,促进颗粒之间的结合和相互作用,诱导其快速固化

该团队采用3D微打印技术将无机纳米颗粒沉积到连接离子浴中。连接离子导致分散的无机纳米颗粒之间形成相互连接的网络,使颗粒快速固化并保持整体结构

此外,该团队通过微调颗粒之间的相互作用,成功地制作出尺寸低于10微米的无机多孔结构,超越了传统微打印的限制,实现了无需专业设备的无机材料打印

这项研究展示了他们技术的多功能性,证明了其适用于广泛的功能性无机材料,包括金属、半导体、磁体和氧化物。值得注意的是,他们的方法有望取代传统的高成本和耗时的电子设备部件制造工艺,如微机电系统(MEMS)

浦项科技大学教授Jae Sung Son表示:“我们的研究引入了一种新的途径,可以通过改进的纳米打印溶液处理技术轻松创建三维结构。它将在基于纳米材料的设备的进一步研究中发挥关键作用。”,韩国科学技术研究所的一位科学家说:“我们期待着各种材料和部件的商业化,这得益于我们的工艺技术提高了大面积结构的质量和生产速度。”

More information: Minju Song et al, 3D microprinting of inorganic porous materials by chemical linking-induced solidification of nanocrystals, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-44145-7

Journal information: Nature Communications

Provided by Pohang University of Science and Technology

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