美國(guó)大學(xué)成功使用(yòng)新(xīn)型导電(diàn)墨水3D打印出雷达電(diàn)子部件
在过去的一段时间里,金属3D打印正在以极其迅猛的速度发展。在认识到这项技术能(néng)够明显降低零部件的制造成本并缩短时间后,包括中國(guó)、韩國(guó)、美國(guó)在内的许多(duō)國(guó)家都在逐步将其应用(yòng)到军事领域。不过,这种技术其实还能(néng)做到许多(duō)更前沿的事情,最近,美國(guó)马瑟诸塞州大學(xué)洛威尔分(fēn)校(UML)就证明了这一点:他(tā)们开发出了一种新(xīn)型导電(diàn)墨水并成功用(yòng)其3D打印出了電(diàn)子雷达的部件。
这种新(xīn)型的功能(néng)性墨水是由UML的Raytheon赞助实验室研制的。联合领导人Christopher McCarroll表示,这项创新(xīn)在军事和生活上都有(yǒu)很(hěn)多(duō)潜在应用(yòng)。虽然导電(diàn)墨水之前就已经出现了,但使用(yòng)它们3D打印而成的产品却很(hěn)难得到正确的電(diàn)子性能(néng),而这对于应对高频无線(xiàn)電(diàn)波至关重要。尽管在塑料框架上3D打印電(diàn)子产品在理(lǐ)论上会更加经济和通用(yòng),不过现有(yǒu)的材料还无法实现这点,而这正是此次UML开发出的新(xīn)型导電(diàn)墨水可(kě)以解决的。
这种导電(diàn)墨水实际上是由悬浮在热塑性聚合物(wù)中的金属纳米颗粒组成的,不过不同于之前的同类产品,这种材料具有(yǒu)能(néng)够通过電(diàn)压而调整的電(diàn)子特性。此外,它的固化温度很(hěn)低,而这可(kě)确保在3D打印时与塑料完美融合。
据中國(guó)3D打印第一互动媒體(tǐ)平台南极熊了解,在测试中,UML已经使用(yòng)这种新(xīn)材料成功3D打印出了两个電(diàn)子元件:第一个是经特别调谐能(néng)够产生或探测到特定频段无線(xiàn)電(diàn)波的变容二级管,而它正是雷达所需的组件。研究团队相信这是世界上首次完整3D打印出这种可(kě)用(yòng)于军事雷达、汽車(chē)防撞系统和手机信号塔的電(diàn)子元件。第二个用(yòng)来電(diàn)子操纵相控阵雷达束和频率选择表面的移相器。它是一种带通滤波器,可(kě)阻挡特殊频段的電(diàn)磁波并允许其它波段的通过。这两个3D打印電(diàn)子元件是由一台可(kě)使用(yòng)气流沉积墨水的喷射3D打印机与一台依靠振动的特制墨水3D打印机联合制造出来的,多(duō)用(yòng)于防止雷达干扰,在军队和医院中比较常见。