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 據(jù)悉，俄勒岡州立大學(xué)（OSU）工程學(xué)院的研究人員在制造柔性電腦屏幕和其他可伸縮電子設(shè)備（包括軟機(jī)器人）這一方面邁出了關(guān)鍵性的一步。

該學(xué)院的合作機(jī)器人和智能系統(tǒng)研究所的一個團(tuán)隊(duì)所做出的貢獻(xiàn)，為3D打印高而復(fù)雜的結(jié)構(gòu)鋪平了道路，這種結(jié)構(gòu)采用了高導(dǎo)電性的鎵合金，在室溫下是液態(tài)的。研究人員發(fā)現(xiàn)，將鎳納米粒子添加到鎵銦錫合金中會使其變稠，形成一種適用于添加制造的增稠劑。

機(jī)械工程學(xué)助理教授兼發(fā)表于Advanced Materials Technologies文章的通訊作者YigitMengüç說：“流動合金不可能鋪成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。然而，當(dāng)加入鎳納米粒子使其粘度增大后，其就可以在保持其流動能力的同時進(jìn)行分層，并且可以在橡膠管內(nèi)部伸展。我們通過3D打印一種非常有彈性的雙層電路展示了我們這種發(fā)現(xiàn)的潛力，這些電路的層編織層彼此沒有接觸。“

鎵合金已被用作柔性電子產(chǎn)品中的導(dǎo)電材料;該合金具有低毒性和良好的導(dǎo)電性，再加上它們價格低廉且“自我修復(fù)” - 能夠在斷點(diǎn)處重新連接在一起。但在俄勒岡州立大學(xué)開發(fā)的修改之前，研究人員使用超聲波（聲音的能量）將鎳顆粒和氧化鎵混入液態(tài)金屬中，合金的可印刷性限于二維。

對于這項(xiàng)研究，研究人員印刷的結(jié)構(gòu)高達(dá)10毫米，寬20毫米。OSU機(jī)器人博士生Dogan Yirmibesoglu說道： “液態(tài)金屬印刷是柔性電子領(lǐng)域不可或缺的組成部分，增材制造能夠快速制造復(fù)雜的設(shè)計(jì)和電路。”

Yirmibesoglu說：“柔性電子器件的例子包括：導(dǎo)電紡織品;可彎曲的顯示器;傳感器用于扭矩，壓力和其他類型的應(yīng)變;可穿戴傳感器套裝，例如用于視頻游戲開發(fā)的套裝;觸角;和生物醫(yī)學(xué)傳感器，未來非常光明，想象實(shí)現(xiàn)控制一種從打印機(jī)里制造出來的柔性機(jī)器人也是非常容易的。”

鎵合金漿料展現(xiàn)了柔性電子學(xué)領(lǐng)域的新特點(diǎn)，增加了共同作者，化學(xué)工程博士候選人Uranbileg Daalkhaijav。 “它可以輕松快速地制造出來，結(jié)構(gòu)上的變化是永久性的，膏體的電性能與純液態(tài)金屬相當(dāng)，膏體保持自愈特性。”

未來的工作將探索糊劑的確切結(jié)構(gòu)，鎳顆粒是如何穩(wěn)定的，以及隨著糊劑老化，結(jié)構(gòu)如何變化。