3D打印的镓-碳复合材料革新了可穿戴设备

打印派   2024-06-19 14:34:10

该团队创新性地开发了一种镓-碳黑-苯乙烯异戊二烯嵌段共聚物(Ga-CB-SIS)复合材料,旨在替代传统金属如银,使用更环保且成本更低的碳素材料。此复合材料的一大亮点是其数字化打印技术,并且不需要热烧结过程,支持复杂的多层3D打印。而且,它能够强效粘附于多种敏感材料上。

3D打印的镓-碳复合材料革新了可穿戴设备

Ga-CB-SIS 复合墨水在不同基材上的 2D 和 3D 数字打印能力

Image Credit: University of Coimbra

Ga-CB-SIS 的多功能性使其能够担任电路互连、传感器、加热器及用于储能的电极等多个角色。它独特的自愈性能让其能在接触到溶剂蒸汽时自动修复电路,大大延长了使用寿命。进一步地,复合材料还可以通过深共熔溶剂(DES)实现镓元素的有效回收,展现了优秀的循环再利用能力。

在这项研发中,通过调整CB/Ga比率达到了导电性与机械强度的完美平衡。研究发现,0.043的CB/Ga比例是理想选择,不仅提供了低电阻,在受力时也表现出稳定性。这一优化确保了该复合材料的高可打印性与伸展性,适用于低电阻加热器、电池和电气连接等多种用途。

总的来说,Ga-CB-SIS 为可穿戴设备和可循环利用电子产品的3D打印提供了一种可持续性方案,实现将传感器、电池和加热功能集成于一体的设备。复合材料的特性和印刷能力,为开发柔性和可扩展的电子设备带来了创新的可能。


0

790 0

发表评论

登陆后参与评论