具有高性能电路的3D打印塑料

 
这是一个简单的光敏电子器件的示例，该电子器件具有一个LED(发光二极管)，一个光敏二极管(半导体)以及通过聚合物内部的高性能电路连接的电源。暴露于光下时，LED点亮;当阻挡来自二极管的光时，LED熄灭。图片来源：Md Naim Jahangir Rutgers的工程师已将高性能电路嵌入到3D打印的塑料中，这可能导致更小的通用型无人机以及性能更好的小型卫星，生物医学植入物和智能结构。
根据《添加剂制造》杂志的一项研究，他们使用高能光脉冲来熔化细小的银线，从而产生的电路电导率是最新技术的10倍。通过将电导率提高10倍，工程师可以减少能耗，延长设备寿命并提高性能。
“我们的创新显示出开发用于电子设备的集成单元(使用3D打印和强光脉冲融合银纳米颗粒的能力)的巨大前景，”机械和航空航天工程学系助理教授Rajiv Malhotra说。罗格斯大学工程学院-新不伦瑞克省。
将电互连嵌入由聚合物或塑料制成的3D打印结构中，可以为更小，更节能的设备创建新的范例。此类设备可能包括CubeSat(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，电线圈和电网中以进行电磁屏蔽。
工程师们使用高科技的“强脉冲光烧结”技术(以氙气灯发出的高能量光为特色)来熔合称为纳米线的细长的银长棒。纳米材料的测量单位为纳米(纳米是毫米的百万分之一，比人的头发薄约十万倍)。熔融银纳米材料已经用于在诸如太阳能电池，显示器和射频识别(RFID)标签的设备中导电。
Malhotra说，下一步包括制作完整的3-D内部电路，增强其导电性并在柔性3-D结构内部创建柔性内部电路。
主要作者是罗格斯大学博士生Md Naim Jahangir。 Rutgers的合著者包括本科生Jeremy Cleeman和博士后学生Hyun-Jun Hwang。