研究人员开发出多材料方法3D打印电子产品

喷墨和丝网打印的组合可用于使用多种材料来打印具有电子属性的3D对象。

喷墨和丝网打印技术不仅在图形工业中得到了应用，而且已越来越多地用于科学研究和原型工作。特别是近二十年来，（半）导电材料的打印引起了人们的极大关注。

打印是一种加性技术，它可以基于逐层方法来形成3D对象。近年来，研究人员已经能够将新材料集成到3D打印过程中，以制造具有高性能和增强特性的物体。另外，研究人员一直在尝试优化3D打印流程，例如在处理速度、不同的物体尺寸、打印精度和用户友好性等方面。但是，该领域的大多数开发仍仅使用一种材料来打印“常规” 3D对象，而没有其他功能。

具有电子功能的对象打印是3D打印领域中的一个新概念，并且仍处于起步阶段。

为了获得功能齐全的电子设备，如何处理和有效地将不同材料与最新3D打印技术结合在一起仍然是一个问题。在这里，将多种材料同时组合到同一3D对象中的主要工作是一层与其下一层的兼容性。这意味着在打印一层时，需要通过退火或使用正交溶剂来固定先前的层，以防止出现不规则的结构。

来自开姆尼茨工业大学和德国开姆尼茨的弗劳恩霍夫ENAS研究所的研究团队最近发表了一项关于先进工程材料的研究，提到以一种结合了喷墨技术和丝网打印技术来开发电子3D打印物体。

丝网打印被用来打印用作固态LED电源的原电池。喷墨打印用于在玻璃载片上作为垂直互连的银电极和金属柱的沉积。

在这里，两种打印模式被开发为多材料3D打印工具，使金属迹线和绝缘聚合物的打印能够构建复杂且功能强大的3D电子对象。这些物体既包括基于导电纳米颗粒的材料，也包括非导电聚合物材料。

由打印电池以及嵌入喷墨打印聚合物主体中的喷墨打印银导体组成的演示装置

作者们乐观地认为，他们的方法将在3D打印电子和微电子领域（包括完全打印的多层电路板以及许多更复杂的设备）中拥有光明的前景。

接下来的挑战包括使用其他材料、优化处理速度以及进一步详细研究由打印技术组合在一起的不同材料的界面。

该研究的通讯作者恩里科·索瓦德（Enrico Sowade）博士阐述道：“我们研究的主要成果是，可以利用标准的丝网打印和喷墨打印技术来制造具有电子功能的多材料3D对象。基于我们研究中非常简单的演示器，我们可以展示制造方法在许多其他更复杂的设备（例如微电子和打印电路板领域）中具有巨大潜力。”

来源：3D打印商情