比传统方法快480倍！成本低35倍！纳米级金属3D打印为电子、光学和等离激元学带来创新！

| 3DScienceValley · 2024/01/24

根据3D科学谷的市场观察，美国佐治亚理工学院的研究人员开创了一种纳米级金属 3D打印技术，该技术在速度和经济性方面都超越了当前的方法。《先进材料》杂志详细介绍了这一突破，佐治亚理工学院引入了一种可扩展的解决方案，能够改变传统上因昂贵且缓慢的制造技术而阻碍的领域。

纳米级金属3D打印

纳米图案化

佐治亚理工学院的金属纳米结构3D打印技术速度比传统方法快480倍，成本低35倍，令人印象深刻。这一过程被称为纳米图案化，对于各种制造技术的创新至关重要，包括电子设备、太阳能转换、传感器等。

科研人员挑战了高强度飞秒激光器对于纳米级打印至关重要的传统观念，探索了替代方案。他们选择了超辐射发光二极管 (SLED)，其发出的光强度比飞秒激光器低十亿倍。研究人员巧妙地设计了一种投影式打印技术，可将数字图像转换为光学图像，展示出更清晰的焦点和更快的生产速度。

研究人员利用注入金属盐的透明墨水溶液，在暴露于超辐射光下时产生化学反应。该反应将盐溶液转化为金属，在表面形成纳米结构。值得注意的是，投影式打印可以一步创建整个层的结构，与逐点方法形成鲜明对比，显著提高了效率。

纳米级金属3D打印研究

SLED超辐射发光二极管的成本约为3,000美元，研究人员的目标是使纳米级3D打印大众化，潜在的应用涵盖电子、光学和等离激元学，可以为研究人员和小型企业等提供低成本解决方案。

纳米图案化

在制造业中，大多数创新都是围绕生产大型 3D 打印零件的能力而发展的。然而，随着电子、生物技术、汽车和航空航天领域对小型化设备的需求不断增长，人们对微增材制造技术的兴趣与日俱增。那么，小零件的市场有多大呢？

微增材制造一词通常与3D微细加工或高精度增材制造互换使用，但实际上，它们并不是确切的同义词。通常，增材制造更多指的是工业制造环境，3D微细加工是描述所有方法的通用术语，例如在 MEMS 制造中非常普遍和广泛使用的光刻方法（这是一个巨大的成熟市场，并且方法非常成熟）。还有许多其他 3D 微加工方法，例如用于微流体的方法、基于电子束光刻的数字方法等等。

根据3D科学谷，在3D打印技术的发展中有两个不同方向的聚焦点，其中一个聚焦点是大幅面3D打印技术。另一个聚焦点是微观方面的，即能够制造精密、微细器件的3D打印技术。微纳3D打印能制造复杂、精细的器件，这是3D打印技术优势的体现，或将颠覆精密器件制造业。

微小的力量正在改变世界！市场上已有各种类型的 micro-AM 工艺，包括：熔丝沉积 (FFD)、直接墨水书写 (DIW)、直接能量沉积 (DED)、层压物体制造 (LOM)、电流体动力氧化还原打印 (EHDP)、粉末床熔融 (PBF)、基于光聚合的 3D 打印 (P3DP) 和激光化学气相沉积 (LCVD)。