前沿科技：哈佛教授研發(fā)全新3D打印頭可完美實(shí)現(xiàn)多材料融合

隨著3D打印技術(shù)的快速發(fā)展，直接打印出電子產(chǎn)品已經(jīng)成為了現(xiàn)實(shí)。到目前為止，可打印PCB板的3D打印機(jī)和可在內(nèi)部嵌入電子元件的3D打印可穿戴產(chǎn)品都已經(jīng)出現(xiàn)了，但同時帶有3D打印電路和外部結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品卻還未出現(xiàn)。想要直接做出這樣的產(chǎn)品就需要在不停止3D打印過程的情況下實(shí)現(xiàn)柔性材料、硬質(zhì)材料和電子電路的無縫精確過度。而到目前為止，這仍舊是一個難題，因?yàn)榇蟛糠只旌蠌?fù)雜液體材料的方法都是被動的，即令兩股不同材料的液體流匯入一個單一的管道中，然后實(shí)現(xiàn)二者的分散性融合。這種方法只適用于低粘度的流體，如果遇到像膠體一樣的高粘性液體就不起作用了。

不過，哈佛大學(xué)一項(xiàng)由Jennifer A. Lewis（知名電子3D打印機(jī)公司Voxel8的創(chuàng)始人，世界3D打印技術(shù)大神）教授領(lǐng)導(dǎo)的最新研究將有可能徹底改變這一狀況。

據(jù)中國3D打印專業(yè)媒體平臺南極熊了解，這項(xiàng)研究的內(nèi)容是采用了主動混合技術(shù)的一種全新的3D打印頭。該打印頭內(nèi)部安裝有旋轉(zhuǎn)葉輪，葉輪會以恒定速率旋轉(zhuǎn)，將一系列復(fù)雜的材料液體很好地混合到一起，從而實(shí)現(xiàn)將柔性材料、硬質(zhì)材料、導(dǎo)電材料和電阻油墨等多種完全不同的材料融合到單一的3D打印物體中。如果最終取得成功，這項(xiàng)研究將會為3D打印可穿戴設(shè)備、柔性機(jī)器人和電子產(chǎn)品開創(chuàng)出全新的可能性。

除了主動混合技術(shù)，該研究還采用了快速切換噴頭的技術(shù)，兩者相結(jié)合形成的方法可同時實(shí)現(xiàn)高粘性墨水的打印和打印過程中對成分和形狀的控制。

這種全新的主動混合技術(shù)在3D打印領(lǐng)域的應(yīng)用是非常明顯的。研發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)證實(shí)：第一、使用這種技術(shù)可令硅彈性體無縫地打印到由柔性和剛性區(qū)域組成的梯度結(jié)構(gòu)中。這意味著對于可穿戴設(shè)備而言，與我們的身體和關(guān)節(jié)活動有關(guān)的柔性材料將能夠與放置電子元件用的剛性材料結(jié)合到一起了。第二、反應(yīng)材料也可以實(shí)現(xiàn)打印，同時導(dǎo)電材料和阻性墨水也可按需進(jìn)行混合。

要知道在過去，3D打印過程中的多材料的混合只是一種概念，而現(xiàn)在，Lewis和她的團(tuán)隊(duì)真的將其變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)。值得一提的是，除了上面的壯舉，這支卓越的團(tuán)隊(duì)最近又設(shè)計(jì)出了一種只使用一個噴嘴就能實(shí)現(xiàn)多種墨水切換的打印頭。如果一切順利，它將會令多噴嘴機(jī)器和打印過程中煩人的暫停換墨徹底消失。相信加以時日，這兩項(xiàng)全新的技術(shù)必定會普及開來。也許到時候，3D打印就能展現(xiàn)出真正的強(qiáng)大力量，徹底改變我們的世界。

via 3ders