NO.1

微型鈉離子電池

3D打印創造更多可能

近日，大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室二維材料化學與能源應用研究組(508組)吳忠帥研究員與鄭雙好副研究員團隊，開發了可形成三維導電網絡的電極油墨與高離子電導率的電解質油墨，顯著提高了3D打印高載量微電極中的電子和離子傳輸效率，研制出高容量、高倍率柔性化鈉離子微型電池。而可穿戴電子産品與微電子器件的發展，推動了對高性能、多功能、可定制以及柔性化微功率源的研究。平面鈉離子微型電池由于鈉資源豐富、成本低且鈉離子傳輸較快等優勢，被認為是一種有前景的新型微功率源。

目前，鈉離子微型電池通過微加工技術制備出的微電極通常厚度有限(<10μm)，使得其面積容量低于0.04mAh/cm2，難以滿足對更高面積容量的需求；為此，需要發展一種高效可行的策略來構建三維結構的鈉離子微型電池(電極厚度需>100μm)，以充分利用有限的空間。然而，厚電極中因彎曲度高、離子擴散路徑長、電極材料利用不充分，阻礙了電子/離子的快速傳輸和轉化，從而難以實現高性能鈉離子微型電池的構築。

（文章内容來源于網絡）

而得益于多孔微電極結構能夠容納機械應力以及離子液體凝膠電解質與基底的強界面相互作用，該鈉離子微型電池表現出優異的機械柔性。本工作展現了3D打印高性能平面微型電池在可穿戴和便攜式微電子領域的應用潛力。

NO.2

多材料3D打印發光裝置

可與軟體機器人集成

近日，中國南方科技大學劉吉和同事研發出一種利用多材料3D打印技術制造柔性電緻發光裝置的方法，他們配置了可用于3D打印的離子導電、電緻發光和絕緣墨水，并用該墨水制造出操作便捷、可按需生産的柔性可拉伸電緻發光裝置。他們用該方法制作出一款可發藍光的柔性腕帶，還将該裝置集成到一個軟體機器人中，該機器人能像變色龍一樣根據背景無時延地改變表面顔色。

論文作者指出，該裝置即使在不同的機械形變模式(如彎曲、扭曲、拉伸)下依然具有電緻發光穩定性。該策略或能用于開發下一代智能顯示器、可穿戴電子器件和人造僞裝。相關論文稱，柔性電子器件的傳統制造方法涉及多個步驟和昂貴的工具，限制了它們在快速成型和定制化方面的應用前景。因此，亟需開發一種簡易、多功能制造策略來滿足技術和光學應用對柔性電緻發光裝置不斷增長的需求。

NO.3

冰結構3D打印

應用于生物醫學和電子設備

卡内基梅隆大學的研究人員開發了一種3D打印微型冰結構的方法，該方法可以用作犧牲模闆，在其他部分形成複雜的通道。這種“由内而外”的3D打印過程涉及将水滴噴射到定制平台上，在 -31°F 的溫度下着陸時能夠将其凍結。然後可以将這些光滑、無支撐的冰雕浸泡在樹脂中并固化，以将它們融化，留下具有複雜内部通道的零件。

據該團隊稱，這項技術有可能生産出具有完整的液體或氣流管道網絡的設備，包括從能夠安全、無創地與患者互動的軟機器人，到靈活的電子設備和具有靜脈一樣通道的仿生人體組織。“使用我們的3D制冰工藝，可以制造具有光滑壁和具有平滑過渡的分支結構的微型冰模闆，”該項目的研究員和卡内基梅隆大學機械工程專業的學生 Akash Garg 解釋說。“這些随後可用于制造具有明确内部空隙的微型零件。”

（文章内容來源于網絡）

時間回到 1999 年，清華大學和新澤西理工學院的科學家甚至試驗了一種快速冷凍原型3D打印工藝，用于建造更大的厘米級結構。但在實踐中，這些方法難以匹配具有光滑表面和微觀特征的物體的生産。特别是後者，在沉積和凍結之間也存在時間延遲，這使得在沒有支撐的情況下難以打印。為了使冰3D打印更可行，卡内基梅隆大學團隊現在建造了自己的3D打印機，該打印機由安裝在 X-Y 平台上的溫度控制平台和 MicroFab 噴墨打印頭組成。使用液滴噴射頻率調制，這種設置理論上允許噴射與平台的運動同步，從而能夠創建表面光滑的部件。

通過觸發快速的液體到固體的相變，該系統還能夠在不需要支撐的情況下做到這一點，同時在丙烯酸外殼内進行該過程使其能夠以防止結霜的方式進行。為了測試他們的系統，研究人員最初嘗試3D打印狹窄的傾斜支柱，但過度的平台移動導緻許多液滴錯過目标并開始新的構建。然而，使用這些測試的數據，科學家們發現他們可以開發預編程的階段軌迹，産生具有彎曲幾何形狀和高達 80° 懸垂的結構。

在複制這些測試以創建一系列日益複雜的3D幾何圖形後，該團隊繼續評估它們作為犧牲模闆的功效。在這個過程中，一組3D打印的冰雕浸沒在 Henkel Loctite 3971 樹脂中，該樹脂已經過預冷以防止它們瞬間融化。然而，即便如此，最初的模闆還是融化了，取代了最終零件的内部通道。

3D打印

從地面走向外太空

早在2014年9月，國際空間站（ISS）就迎來它的第一台3D打印機——Additive Manufacturing Facility。這是美國加州的“太空制造”公司和美國航空航天局（NASA）合作推進“零重力3D打印”項目，制造了這台打印機，并由SpaceX公司的龍飛船将其送上太空。隻需15分鐘到1個小時，3D打印技術能把金屬和塑料等不同材料打造成特定形狀。這台“上天”的3D打印機可以預先存儲關鍵零件的打印數據，方便打印；而需要打印其他部件時，隻需在地面上通過網絡上傳有關指令即可。

在首次測試中，這台3D打印機成功按照地面工程師上傳的圖紙打印了一個扳手，宇航員可以用它來完成軌道實驗室裡的維修工作。

（圖片來源于網絡，侵删）

從印在月球栖息地牆上的輻射傳感器，到印在月球表面的太陽能電池闆，再到國際空間站上使用的氣體和生物傳感器，在未來，太空中的3D電子産品會頻繁出現在人類生活場景中。不隻是工具，甚至是食物：以色列食品技術公司 Aleph Farms 把人造肉延伸到更遠的地方—距離地球 339 公裡的國際空間站上，創造了世界上第一塊實驗室種植的牛排。宇航員們将地球上的牛細胞帶到了太空上，然後利用 3D 生物打印機，讓活細胞生長成為了小規模的肌肉組織。這一過程，模仿了奶牛體内的肌肉組織再生的自然過程，所以人造牛肉的質地和結構都和真實牛肉一模一樣。他們突破了在極端的受控微重力環境，以最少的資源培育出實驗室“種植”的小型肌肉組織。

金屬3D打印

安全問題不容忽視

3D打印，尤其是金屬粉末的處理必須格外小心，并且在可能的情況下，應在保護性氣氛中進行。目前，全封閉的工藝流程正在被設備制造商所重視，以SLM Solutions為代表的金屬打印機品牌商從粉末的灌裝、清理甚至中途加裝等所有流程均實現了全封閉操作，這種空間分割或封裝最大程度的減少了粉塵的暴露和危害。在這種情況下，3D打印手套箱就成為了一種優先的設備選擇。

（大型金屬3D打印手套箱）

3D打印技術作為一項前沿性、先導性非常強的新興技術，對傳統制造業的工藝改造和新材料的廣泛應用具有颠覆性的意義和作用。我們制造的3D打印手套箱（增材制造保護手套箱）針對航空航天特殊零部件的加工所需要的環境而設計的：3D打印設備一般采用送粉成型或鋪粉成型兩種，每種成型設備其需要的手套箱設計要求不同，為此需要啊根據不同需求來設計手套箱提供可靠的解決方案。

金屬3D打印惰性氣體保護系統是一套高性能、高品質的自動吸收水、氧分子的超級淨化防護手套箱，提供一個純化工作環境需求的密閉循環工作系統，可以滿足特定清潔要求應用的1ppm的O2和H2O惰性的氛圍環境。實現了将選擇性激光溶化裝置本體放置在一密封箱體内，該密閉箱體與多級粉塵手機裝置和風循環裝置形成閉環，氩氣在該閉環内循環，系統中的氣氛水含量達到小于1PPM指标，氧含量達到小于1PPM指标，實現超高純工作氣氛的環境，加工的産品可直接應用，減少再處理環節，是一套滿足科研開發而設計的經濟型循環淨化系統。

（大型金屬3D打印手套箱）

技術優勢

●解決3D打印手套箱大體積密封的可靠性。

●解決3D打印手套箱信号線及動力線高度集成進箱密封防幹擾問題。

●解決3D打印手套箱工作時煙塵淨化問題及過濾器更換周期及壽命問題。

●人性化專業化設計，箱體外形美觀，箱體上大型門的密封性極好，開啟方便簡單。

●解3D打印手套箱送粉器送粉進氣或鋪粉設備鏡頭吹氣與手套箱箱體壓力控制。

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