3d打印塑料与高性能电路

这是一个简单的光敏电子器件的例子,它由一个LED(发光二极管)、一个光敏二极管(半导体)和一个高性能的聚合物内部电路连接而成。当LED暴露在光线下时,它是亮的;当二极管的光线被阻挡时,它是关的。图片:Md Naim Jahangir高分辨率

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Todd Bates
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罗格斯大学的工程师们已经在3d打印塑料中嵌入了高性能电路,这可能会制造出更小、用途更广的无人机、性能更好的小型卫星、生物医学植入物和智能结构。

根据《加法制造》杂志上的一项研究,他们使用高能脉冲光来熔合微小的银线,从而得到了比目前最先进的电路传导电流多10倍的电路。通过将电导率提高10倍,工程师们可以减少能源消耗,延长设备的寿命,并提高它们的性能。

“我们的创新显示相当大的承诺为发展中一个集成单元,利用3 d打印和强烈的光脉冲熔丝银纳米粒子——电子,”资深作者说Rajiv Malhotra学系的助理教授机械和航空航天工程工程学院罗格斯大学(Rutgers 16不伦瑞克。

在聚合物或塑料制成的3d打印结构中嵌入电气互连,可以为更小、更节能的设备创造新的范例。这些设备可能包括立方体卫星(小型卫星)、无人机、发射器、光和运动传感器以及全球定位系统。这种互连也经常用于天线、压力传感器、线圈和用于电磁屏蔽的电网。

工程师们使用了高科技的“强脉冲光烧结”——利用氙气灯发出的高能光——来熔合细长的银棒,即纳米线。纳米材料的测量单位是纳米(纳米是毫米的百万分之一,比人的头发细10万倍)。熔融银纳米材料已经被用于太阳能电池、显示器和射频识别(RFID)标签等设备的导电。

马尔霍特拉说,接下来的步骤包括制作全3D内部电路,增强它们的导电性,以及在柔性3D结构内部创建柔性内部电路。

该研究的第一作者是罗格斯大学的博士生Md Naim Jahangir。罗格斯大学的合著者包括本科生Jeremy Cleeman和博士后hhyun – jun Hwang。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.rutgers.edu/3d-printed-plastics-high-performance-electrical-circuits/20191105

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