2025年,一个令科技界沸腾的大新闻诞生了,关于秒级制造自支撑热固性电子设备,激光3D打印技术彻底改变了游戏规则。热固性材料,比如环氧树脂和硅橡胶,是一类非常耐用、耐热而且绝缘性能极佳的聚合物材料。然而,传统的3D打印工艺想要制作基于热固性材料的自立结构非常困难,因为这些材料在固化之前需要暂时由其他支撑物支持,这增加了很多打印步骤。但厦门大学、加州大学伯克利分校还有其他研究机构的研究人员找到了新方法,可以把这个过程变得简单。在知名期刊《Nature Electronics》上,他们公布了一篇论文介绍了这个方法,结合了直接墨水书写3D打印技术和激光辅助固化过程。吴德志告诉Tech Xplore说:“热固性材料广泛应用于工程和基础设施领域,但是它们的3D打印过程常常面临固化时间长、复杂支撑结构等问题。我们实验室用激光制造工具可以直接打印热固性墨水材料,并且实现瞬时固化。” 这个3D打印方法有几个突出优点:首先是生产时间大大缩短,从几小时减少到几秒钟;其次是能直接制造独立3D热固性结构;最后是在制作过程中可以对特定机械和电气性能进行调整。林立伟表示,这种方式避免了使用传统的支撑材料和后续处理步骤,使得高效制造复杂形状和多样化功能成为可能。 为了展示这种新方法的潜力,研究人员用它打印了各种自立式器件。比如可拉伸电子元件、软传感器还有3D磁性机器人等。研究团队给这个技术起名叫激光辅助直接三维打印自立式热固性设备。通过调整激光功率和参数,他们能控制材料的杨氏模量,实现不同区域的刚度梯度和可编程功能。 未来,这种策略可能使得新型多样柔性电子设备大规模生产成为可能。除了制造软机器人外还能支持器官芯片系统以及生物兼容设备的大规模生产。吴德志说:“我们计划建立一个稳定的3D打印平台来构建多功能柔性设备。” 我们感谢您支持独立的科学新闻报道!更多信息请访问自然电子学网站查看相关文章。 作者:英格丽德·法德利 编辑:萨迪·哈利 事实核查与审阅:罗伯特·伊根 参考资料: Qibin Zhuang等发表的文章《激光辅助直接三维打印自立式热固性设备》刊登于自然电子学(2025年)。 DOI: 10.1038/s41928-025-01491-2。