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标题: 科学家用气溶胶喷射技术3D打印小如发丝的传感器 [打印本页]

作者: 3D新闻 时间: 2015-11-18 17:20
标题: 科学家用气溶胶喷射技术3D打印小如发丝的传感器
在我们的印象中，3D打印技术在航空航天领域的应用往往是用于制造一些交大的部件，但是英国Swansea大学的研究人员却将其用于打印飞机的最小部件。该校威尔士打印与涂敷中心（WCPC）的一个研究团队正在致力于使用Optomec公司的气溶胶喷射技术打印只有人的头发丝大小的传感器组件。更为重要的是组件的人的头发丝大小。更重要的是，这种微小的应力传感器和光学蠕变（optical creep）传感器可以直接打印在飞机涡轮叶片的表面。

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这一技术对于飞机的保养维护意义重大。通过将传感器直接打印到工作的涡轮叶片上，研究团队能够实时监控每一个部件，这有可能导致维修成本和时间的削减以及可以实现发动机运行温度和燃料效率。除此之外，研究团队还利用激光检测系统和光学照明管理系统开发了一种高温光学蠕变测量传感器，使他们能够确定部件低至10纳米的蠕变程度。

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如果您对气溶胶喷射技术不熟悉的话，这里稍微介绍一下。该技术主要通过雾发生器雾化导电的纳米铂或纳米银油墨，它利用空气动力学原理实现了纳米级材料的精确沉积成形，能制作精细的功能电路和嵌入式组件而无需使用掩模或其它模具，可以有效减少电子系统的整体尺寸。这种技术可以制造线宽和电路结构达到10微米级的功能性电子芯片。

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在WCPC这里，当导电油墨沉积之后，它还需要进行热处理来最后确定其力学性能、电传导和对基材的附着力，最终会形成一种薄至10纳米的高质量薄膜。目前研究人员们正在研究使用一种激光处理工艺来沉积油墨，以实现在可耐极低温度的基板上进行打印的可能性。
研究者认为，这项技术的好处包括：

特征尺寸可达10微米
沉积的层厚可达10纳米
可以使用多种材料和基板
三维形式的沉积
纳米材料的沉积能力

目前，研究人员使用的是直到250摄氏度仍能够保持稳定的导电性纳米银油墨，但是他们正在致力于使用纳米铂油墨开发一种高温部件，该部件到1200摄氏度仍能保持稳定，从而彻底消除环境温度对于传感器的限制。如果成功，这一成果将对整个航空航天产业产生重大影响。此外，该团队还正在开发可用于航空航天部件上的有史以来尺寸最小的温度传感器，其尺寸可能小至30微米，不到人的发丝一半大，这一技术在消费电子行业也具有非常好的应用前景。

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来源：天工社

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