aerosol printing

定義：利用載氣和打印頭，共同將（金屬、陶瓷等）顆粒的氣溶膠沉積到打印床表面，實(shí)現(xiàn)層層堆疊構(gòu)建組件的技術(shù)。

學(xué)科：機(jī)械工程_機(jī)械制造工藝與設(shè)備_近凈成形與快速制造

相關(guān)詞：氣溶膠直寫成型技術(shù) 噴射成形

圖片來源：視覺中國(guó)

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氣溶膠打印技術(shù)是一種非接觸式的數(shù)控打印技術(shù)。它能夠?qū)⒔?jīng)處理的納米級(jí)的金屬、陶瓷顆粒以氣溶膠的形式噴射到基底表面，并沉積形成納米級(jí)厚度、微米級(jí)特征的圖樣?？捎脕碇苽涠喾N微電子器件（包括傳感器、微型電路、柔性電路等），應(yīng)用于智能穿戴（柔性電子）、光電感應(yīng)、能源儲(chǔ)存等領(lǐng)域。

氣溶膠打印的過程是：將所需的材料顆粒分散或溶解在相應(yīng)的溶劑中，形成穩(wěn)定的分散液或溶液，即制備成“墨水”；再將“墨水”霧化產(chǎn)生大量微液滴，微液滴進(jìn)入載氣（稀有氣體）形成氣溶膠并被輸運(yùn)至噴口；最后在噴口處施加環(huán)繞氣體，將氣溶膠約束成直徑10μm（微米）至1mm（毫米）的束流，高速噴出并在基底表面沉積，在計(jì)算機(jī)輔助下形成功能圖案。

氣溶膠打印有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。1.打印材料廣。霧化處理的方式擴(kuò)大了“墨水”材料的選擇范圍，并且避免了“墨水”黏度的限制。2.分辨率高。環(huán)繞氣體約束的方式可實(shí)現(xiàn)最小10um（微米）的打印精度。3.穩(wěn)定性好。施加環(huán)繞氣體避免了氣溶膠與噴嘴的直接接觸，可防止噴嘴堵塞。4.可在曲面基底和柔性基底上打印。5.原理簡(jiǎn)單，工藝簡(jiǎn)便易操作。

新興的氣溶膠打印技術(shù)頗受研究人員的青睞。2023年5月10日，美國(guó)圣母大學(xué)的張艷良教授團(tuán)隊(duì)在《自然》（Nature）雜志上發(fā)表論文，報(bào)道了一種基于氣溶膠打印技術(shù)的高通量組合3D打印方法，它可以即時(shí)調(diào)整各種材料的混合比例，以微米級(jí)分辨率制造出具有功能梯度的材料。我們相信，隨著柔性電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，氣溶膠打印技術(shù)在未來必將大有作為。

責(zé)任編輯：張鵬輝