2018/11/21
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激光3D打印技术打造纯金“微宝石”
荷兰特温特大学研究人员开发了一种新金属3D打印技术，这种技术可以让激光设备在几微米的尺度上，以逐滴方式打印金属结构。这项新技术被称为激光诱导正向传输(又称“LIFT”)，它使用超短激光脉冲来熔化纳米厚度薄膜中的微小金属，可与激光设备结合使用，打印纯金颗粒。黄金是许多电子和通信设备中必不可少的金属，金属微结构也与光子学、等离子、微机械和生物医学技术领域密切相关，因此，该技术的研发具有十分重要的价值。
LIFT技术的工作原理是超短激光脉冲从纳米厚度的薄膜中熔化微小金属，形成熔融金属微滴，喷射出的微滴会在“着陆”时瞬间凝固，有助于以可控的体积和较高的分辨率形成纯金颗粒。由于这种技术，研究人员能够逐滴构建一个带有铜和金微滴的螺旋微结构，这两种金属具有相似的熔点，在这种情况下，铜作为机械支撑“盒子”，金可以在其上形成。
金属液滴的体积非常小(一万亿分之一)，制造液滴的方式是使用超短脉冲的绿色激光照射金属，这种精确的液滴产生使得结构能够精心构造，高度仅为几十微米，并且具有小于10μm的细节，具有最小的表面粗糙度(约0.3至0.7微米)。此外，根据研究人员的报告显示，打印没有混合金属的迹象。
结构加工完成后，用氯化铁进行化学蚀刻，可以完全去除铜支架，留下纯金的独立螺旋复合材料。这种螺旋结构非常复杂，特别是它的悬垂，因此能用打印的方式加工这样的结构，也是一件非常有趣的事。
将LIFT技术与化学蚀刻结合显示出了生成同类型结构的可能性，它对于其它金属和金属的组合提供了一种新思路。研究人员期望在电子电路、微机械设备和传感器中使用这项技术，比如生物医学应用领域。作为一种强大新型金属3D打印技术，它将是迈向3D打印功能化的重要一步。
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