上科大增材頂刊：解析電力線畫(huà)筆金屬3D納米打印！

來(lái)源：材料科學(xué)與工程

近日，上?？萍即髮W(xué)物質(zhì)學(xué)院馮繼成課題組(課題組主頁(yè)www.jcfenglab.com)與韓國(guó)首爾大學(xué)Mansoo Choi合作發(fā)表了題為“Virtually Probing ‘Faraday Three-dimensional Nanoprinting’”的研究論文（該期刊《增材制造》在工程-制造領(lǐng)域中排名第一，The journal ‘Additive Manufacturing’ ranks 1 out of 50 in Engineering, Maufacturing)。

原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/sc ... i/S2214860421005844

電力線畫(huà)筆動(dòng)態(tài)演示

半導(dǎo)體行業(yè)正面臨技術(shù)革新，微納尺度的三維加工和材料特性依然是核心技術(shù)難題。納米制造關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的科學(xué)家和半導(dǎo)體公司正在積極探尋切實(shí)解決方案來(lái)彌合相關(guān)差距。巧妙駕馭氣溶膠技術(shù)證明行之有效，即利用氣體中攜帶的納米粒子以預(yù)設(shè)方式集成到微納制造中。基于氣溶膠的 3D 納米打印技術(shù)能控制電場(chǎng)線的形狀，且由此誘導(dǎo)帶電納米粒子遷移到特定位置，即將電力線轉(zhuǎn)化成描畫(huà)3D物體的納米工具，并將其命名為“法拉第3D打印”。然而，主導(dǎo)該打印過(guò)程的物理模型仍未被探索。馮繼成課題組揭示了 3D 納米打印的基本原理，并從“黑匣子”中提取了主要控制參數(shù)。不僅解釋了該技術(shù)控制電場(chǎng)線的能力，而且還開(kāi)發(fā)了一種“原位”工具進(jìn)行“虛擬探測(cè)”3D納米打印的全過(guò)程，該“虛擬探測(cè)”兼具朗繆爾探針和表面電位顯微鏡的雙重功效。

“虛擬探測(cè)”法拉第3D納米打印過(guò)程示意圖

該研究用全新的解析手段描述了法拉第3D打印控制電場(chǎng)線的能力，提供了精確控制3D納米結(jié)構(gòu)的方法，并為程序化控制納米制造提供了理論指導(dǎo)。該3D打印技術(shù)有望在打印尺度、打印速度和多材料（合金和金屬等）打印等方面實(shí)現(xiàn)突破。相關(guān)內(nèi)容已申請(qǐng)發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)枺?02110761096.3）。該論文中，上?？萍即髮W(xué)馮繼成教授(課題組主頁(yè)www.jcfenglab.com)和首爾大學(xué)Pikhitsa和Choi為通訊作者。該研究主要得到了韓國(guó)科技部、上?？萍即髮W(xué)啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)的支持。