Инженеры из Университета штата Северная Каролина разработали металлический гель с высокой электропроводностью, который можно использовать для печати трехмерных (3D) твердых объектов при комнатной температуре. Технология подойдет для создания термочувствительной электроники.
Для создания металлического геля исследователи приготовили раствор микронных частиц меди, взвешенных в воде. В него добавили небольшое количество эвтектического сплава галлия и индия, который при комнатной температуре представляет собой жидкий металл. При перемешивании смеси частицы жидкого металла и меди прилипают друг к другу, образуя «сетку» металлического геля внутри водного раствора.
Эта гелеобразная консистенция важна, потому что она обеспечивает довольно равномерное распределение частиц меди по всему материалу. Это решает две задачи. Во-первых, это означает, что частицы соединяются, образуя электрические пути. А во-вторых, это означает, что частицы меди не оседают в растворе и не засоряют принтер.
Майкл Дики, соавтор исследования
Готовый гель можно использовать для печати на обычном 3D-принтере. Высыхая при комнатной температуре, он сохраняет заданную форму. При этом его можно дополнительно трансформировать, нагревая готовое изделие после печати.
Демонстрация 3D-печати металлическим гелем
Например, если поместить напечатанный цилиндр под тепловую лампу при температуре 80 °С, быстрое высыхание вызовет деформацию конструкции. Поскольку она предсказуема, можно создать рисунок печатного объекта, контролируя количество тепла, направляемого на разные участки. Поскольку материал на 97,5% состоит из металла, он также обладает высокой электропроводностью.
