基于单平板电极电场驱动喷射沉积微纳3D打印

• 作者: 曹辉 张广明 杨建军 朱晓阳 宋银宝 齐习猛 贺健康 李涤尘 兰红波
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 增材制造 微纳3D打印 单平板电极 电场驱动喷射 宏/微跨尺度制造
• 年，卷（期）: 2021,（21）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 2745-2757
• 页数: 13页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/TB-2020-1434

摘要

现有微纳3D打印在实现多材料、宏/微跨尺度等方面面临诸多挑战性难题.本文提出了一种基于单平板电极电场驱动喷射沉积微纳3D打印新工艺,它不再将打印喷嘴作为电极,只需平板电极与高压电源正极(或负极)连接.通过理论分析和数值模拟,揭示了其成形机理;通过系统实验研究,验证了喷嘴(导电和非导电)、基材(导电和非导电)、打印材料(导电和非导电)任意组合稳定打印的有效性;进一步通过3个典型实验案例:线宽1.139 μm的高宽比46.8∶1微"墙"结构、高性能透明电极、精准可控的三维生物支架,证明了该方法在高分辨率、多材料和宏/微跨尺度打印方面独特的技术优势.该方法为微纳3D打印提供了 一种低成本、高普适性的全新解决方案.