美国北卡罗莱纳州立大学研究人员等组成的专业团队日前发布消息称，开发了一种特别的金属凝胶，这种凝胶具有很高的导电性，可在室温下列印三维(3D)固态物体。这项技术为製造各种各样的电子元件和设备打开了大门。

 为製造这种有别于一般的金属凝胶，研究人员从悬浮在水中的微米级铜颗粒溶液开始进行操作，先在其中加入少量的铟镓合金（即由镓、铟和锡组成的共晶合金，该合金在〇下十九摄氏度时熔化），这种合金在室温下是液态金属；然后搅拌混合物，使液态金属和铜颗粒基本上相互粘在一起，在水溶液中形成了一个金属凝胶“网络”。

 北卡罗莱纳州立大学化学与生物分子工程教授迈克尔 · 迪基解释说，这种凝胶的稠度很重要，因为这说明铜颗粒在整个材料中的分布相当均匀。首先，这意味着粒子网络连接在一起形成了电子路径；其次，这意味着铜颗粒不会从溶液中沉澱出来，堵塞打印机。所得凝胶可使用传统的3D打印喷嘴进行打印，并能使打印物体保持其形状。而且，当打印的3D物体在室温下乾燥时，会变得更加坚固。

 有趣的是，研究人员发现，颗粒的排列方式会影响材料的乾燥方式。例如，如果打印一个圆柱形物体，当它乾燥时，两边会比顶部和底部收缩得更多。如果物体在室温下乾燥，这个过程就比较慢，不会影响物体结构变化。如果对其加热，如放在八十摄氏度的加热灯下快速乾燥，可能会导致结构变形。由于此变形是可预测的，这意味着可通过控制打印物体的图案和乾燥时所施加的热量，使打印物体改变形状。

 研究还发现，由于打印版物体最终含有高达百分之九十七点五的金属，因此具有很高的导电性。虽然它们的导电性不如传统的铜线，但在室温下3D打印铜线是不可能的。团队开发的产品比其他任何可印刷的产品都具有更高的导电性。研究人员指出，随着3D列印技术的发展，研究工作会进入到一个新的阶段。目前，这种高导电金属凝胶将为製造业带来重要的突破。以往在室温下打印金属物体是不可想像的，而这种高导电性能的金属凝胶的问世将填补了这一空白，不仅可以製造各种电子元件和设备，还创造具有需要形状和尺寸的结构提供了新的工具。此外，团队还通过控制乾燥过程中的加热可以改变打印物体的形状，这将进一步拓展该技术的潜在应用。

 新 丁