日前，一項(xiàng)新的研究成果表明，噴墨打印技術(shù)能被用于液態(tài)金屬合金軟體機(jī)器人和彈性電子器件的大規(guī)模集成電路的制造中
　　彈性科技為軟體機(jī)器人和可穿戴設(shè)備（人們可能會(huì)因醫(yī)學(xué)目的與電腦交流而使用）提供了進(jìn)步的可能性。然而，一位來(lái)自美國(guó)普渡大學(xué)的助理教授——Rebecca Kramer認(rèn)為，在軟體機(jī)械商業(yè)化之前，新的制造工藝必須被改進(jìn)。
　　她說(shuō)：“我們想制造能與軟體機(jī)械兼容的彈性電子器件，例如可以鉆進(jìn)狹小地形的機(jī)器人，或者不受動(dòng)作限制的可穿戴設(shè)備。而液態(tài)金屬制成的導(dǎo)體可以伸展、變形且不會(huì)損壞。”最近有一項(xiàng)新的制造方法：通過(guò)控制噴墨打印來(lái)制造液態(tài)合金器件。
　　Kramer說(shuō)：“這個(gè)方法現(xiàn)在允許我們?nèi)ゴ蛴∮袕椥缘暮脱诱剐缘膶?dǎo)體，包括彈性金屬和織物。”
　　關(guān)于這一方法的研究論文將于4月18號(hào)在《先進(jìn)材料》上發(fā)表。這篇論文主要介紹了這種叫做“機(jī)械聚合鎵-銦納米顆粒”的方法和關(guān)于這個(gè)項(xiàng)目的研究。這篇論文的作者是Edward L.White和Kramer的學(xué)生，博士后John William Boley。
　　研究人員通過(guò)超聲波將液態(tài)金屬分散到非金屬溶劑中來(lái)制作可用于打印的墨水，這一方法可以將大塊的液態(tài)金屬分散成納米顆粒。通過(guò)這種方法制出的墨水才適合噴墨打印。
　　Kramer說(shuō)：“未處理的液態(tài)金屬不能用于噴墨打印，因此我們將液態(tài)金屬處理成足以通過(guò)噴嘴的納米級(jí)別。于溶劑中（例如乙醇）超聲處理液態(tài)金屬，既可以將其分散至納米級(jí)別，又可以將其充分分散于溶劑中，然后就可以在任意基質(zhì)上進(jìn)行噴墨打印了。打印后，乙醇會(huì)完全揮發(fā)，因此在基質(zhì)上將只剩下液態(tài)金屬。”
　　打印后，納米顆粒會(huì)在較輕的壓力下重組，使得材料具有導(dǎo)電能力。這一步是必須的，因?yàn)橐簯B(tài)金屬納米顆粒的表面一開(kāi)始會(huì)被氧化鎵覆蓋，阻礙了它的導(dǎo)電能力。
　　Kramer說(shuō)：“這層氧化膜很脆，所以當(dāng)對(duì)它施壓時(shí)，氧化膜會(huì)碎裂，同時(shí)所有材料將會(huì)聚合成一層膜。我們也可以通過(guò)在表面（例如硅片鋒利的邊緣）施壓或牽引來(lái)達(dá)到這一目的。”
　　這一方法讓根據(jù)特定需求去選擇強(qiáng)化的方面成為了可能，預(yù)示著一張空白的膜可以被賦予更多功能。
　　Kramer說(shuō)：“我們根據(jù)需求，通過(guò)在材料上特定的區(qū)域施壓，有選擇地強(qiáng)化不同的功能。”今年美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)授予了Kramer “Early Career Development”獎(jiǎng)項(xiàng)，并表示了對(duì)其改進(jìn)液態(tài)金屬墨水的支持。
　　該方法使這種膜的大規(guī)模生產(chǎn)成為了可能。
　　未來(lái)的研究將會(huì)探究墨水和被打印基質(zhì)的表面將如何相互影響而最終產(chǎn)生導(dǎo)電性以及不同的性質(zhì)。
　　Kramer說(shuō)：“例如，納米顆粒如何在親水和疏水表面自適應(yīng)？我們?nèi)绾胃倪M(jìn)這種墨水，并開(kāi)發(fā)其與表面的相互作用，從而實(shí)現(xiàn)顆粒的自組裝？”
　　研究者們同時(shí)也將研究并模擬單個(gè)顆粒是如何在被施壓時(shí)破裂的，這將為工業(yè)化超細(xì)跡線和新型傳感器提供幫助。。