美國科研人員利用噴墨打印技術制造出液體合金設備

　　美國普渡大學的科研人員日前利用噴墨打印技術制造出液體合金設備，這一新工藝可用于大規模生產柔性可伸展導體，直至軟體機器人。

　　據物理學家組織網站4月8日（北京時間）報道，將于4月18日發表在《先進材料》雜志上的此項研究論文稱，美國普渡大學的新工藝專注于駕馭噴墨打印技術以制造液體合金設備，能打印用于一切彈性材料和纖維上的柔性可伸展導體，這也被稱作“機械燒結鎵銦納米顆粒”方法。

　　論文作者、普渡大學機械工程系助理教授瑞貝卡·卡莫爾說：“我們想創造一種可伸縮的電子設備，能與擠進狹小空間的機器人或不受運動所限的可穿戴技術相兼容。而液體金屬制成的導體可伸展、能變形，但不會斷裂。”相應的彈性技術將催生全新的機器人——它被人們穿戴后能與計算機進行互動，或者用于治療目的。然而，軟體機器人在商業上可行之前，新的工業制造技術必須有所發展才行。

　　科研人員描述新工藝時說，可打印油墨首先在非金屬溶劑中將液體金屬分解成散裝顆粒，然后他們用超聲波將其打碎成納米微粒，正是這種納米微粒填充的墨水可與噴墨印刷技術兼容。

　　卡莫爾解釋說：“液體金屬的自然狀態是不可以用來噴墨打印的，我們做的就是創造足夠微小的液體金屬納米粒子，讓它們能夠穿過打印機噴嘴。首先將經過聲波處理的液體金屬放入乙醇溶劑中，在溶劑中形成納米粒子并均勻分布；然后可以在任何襯底上進行打印；乙醇蒸發后，就能獲得液態金屬納米粒子打印的‘作品’了。”打印之后，納米粒子必須通過能將材料導電性重建的光壓進行融合，這個步驟非常重要，因為液體金屬納米粒子此前被涂有防止導電的氧化鎵“皮膚”，因為脆弱，所以一經施壓便立刻消失，納米粒子又重新融合在一起。

　　新工藝還能讓某一部分材料按照特殊設計體現得更加靈活。卡莫爾說：“我們通過在特定區域施壓，能夠有選擇性地激活一部分。”這意味著它在空白膠片制造業具有巨大潛在應用價值。

　　科研人員表示，未來的研究方向將是探討油墨如何與正在打印的表面之間相互作用，以更有利于生產特定類型的設備。此外，研究人員還將模擬個別粒子被施加壓力時的破裂狀況，為制造新型傳感器提供有用信息。

　　總編輯圈點

　　提到液體合金，我們可能馬上想到電影《終結者》中令人不寒而栗的百變機器人，現在這項技術在液態金屬與計算機的融合領域又邁進了一步。不過，相比于軟體機器人，人類肯定能先在可穿戴設備等方面獲得新的令人驚喜的產品和體驗。美國ZL商標局曾公布了蘋果公司的5項液態金屬ZL申請文件，其中兩項就與3D打印相關。我們期待在智能手機開啟了移動互聯時代后，液體合金技術能夠開啟真正的可穿戴設備時代。