Galistan3D打印。图片来源：俄勒冈州立大学

    俄勒冈州立大学工程学院的研究人员已经朝着柔性计算机屏幕和其他可拉伸电子设备的快速制造方向迈出了关键一步，其中包括柔性机器人。

    该学院协作机器人 与智能系统研究所研究团队的研究成果为多维复杂结构的高导电镓合金的三维打印铺平了道路。

    研究人员把镍纳米颗粒放入galinstan金属液中，稠化成糊状，以适合于添加剂的制造。

    机械工程助理教授及论文共同作者Yi?it Mengü？说：“流动的合金不可能分层成高的结构，但在糊状的纹理辅助下，它可以分层，同时保持其流动能力，并延伸到橡胶管内。我们通过3D打印出一个非常有弹性的两层电路层织出彼此不接触来证实了我们发现的潜力。”

    这项成果最近发表在先进材料技术上。

    镓合金已经被用作柔性电子材料的导电材料，这些合金具有低毒性和良好的导电性，此外，它们价格低廉，而且可以“自我修复”——能够在断裂点处重新连接起来。

    但在此前的俄亥俄州立大学改造开发中，它使用超声波——声音的能量——将镍颗粒和氧化镓混合到液态金属中，该合金的印刷适性仅限于二维。

    在这项研究中，研究人员的印刷结构将高达10毫米，宽达20毫米。

    俄亥俄州立大学机器人专业博士生及该文章共同作者Doan Yirmibeolu说：“液态金属印刷是柔性电子领域的重要组成部分，添加剂制造能够快速制造复杂的设计和电路。”

    这个领域有一系列特征性产品，其中包括导电纺织品；可弯曲的显示器；扭矩、压力和其他类型应变传感器；可穿戴传感器套装，如那些用于视频游戏开发的天线；生物医学传感器等。

    Yirmibeolu说：“未来是非常光明的，我们很容易想象可运行的柔性机器人将从打印机中走出来。”

    化学工程博士候选人及共同通讯作者Uranbileg Daalkhaijav补充道：“镓合金糊显示了柔性电子领域的新特点。”

    Daalkhaijav说：“它可以方便快捷地制作出来，结构变化是永久性的，其电性能可与纯液态金属相媲美，糊状物保留了其自愈特性。”

    未来的工作将集中探讨糊料的确切结构，镍颗粒是如何稳定的，以及结构如何随着糊龄的变化而变化。

    海军研究青年调查员计划办公室对这项研究给予了支持。

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