Дослідники застосували MXene — передовий двовимірний наноматеріал, що має високу електропровідність і потужні екранувальні властивості.
Цей матеріал уже широко використовують у високоефективних батареях і електромагнітному екрануванні, але його застосування в 3D-друку до недавнього часу залишалося неможливим.
Читайте також:
Для фото і трансляцій. Acer випустила незвичайну камеру, що створює 3D-контент Розробкою інноваційної технології займалася дослідницька група Smart 3D Printing в KERI під керівництвом доктора Соль Син-Квона. Використання MXene у 3D-друку раніше було ускладнене через необхідність додавання сполучних речовин, які послаблювали його унікальні властивості. Також виникали складнощі з регулюванням в’язкості чорнила: висока концентрація засмічувала сопло, а низька робила друк неефективним. Щоб розв’язати ці проблеми, дослідники розробили метод меніска, що використовує капілярні сили для формування стабільних наночорнил. Такий підхід дав змогу відмовитися від добавок і домогтися точного друку навіть за низької в’язкості чорнила.
Процес 3D-друку починається з викиду чорнила через сопло,
після чого розчинник швидко випаровується, а наночастинки зв’язуються під впливом сил Ван-дер-Ваальса. Це дає змогу створювати міцні та провідні 3D-мікроструктури з рекордною роздільною здатністю 1,3 мікрометра, що в 270 разів вище за наявні технології.
Розвиток цієї технології здатний змінити безліч галузей. Мініатюризація 3D-друкованих структур відкриває нові перспективи в галузі електроніки, збільшуючи щільність інтеграції та підвищуючи ефективність акумуляторів. У сфері накопичувачів енергії технологія сприяє максимізації перенесення іонів, що веде до збільшення щільності енергії. Вона також покращує електромагнітне екранування завдяки посиленому поглинанню і відбиттю хвиль, а в сенсорних пристроях підвищує чутливість і ефективність роботи.
Читайте також:
Це працює. Учені надрукували на 3D-принтері структуру, що імітує мозок Дослідницька команда KERI планує активно просувати комерціалізацію свого відкриття. В умовах зростаючого попиту на надмалі, гнучкі електронні пристрої технологія 3D-друку на основі наночорнил може зіграти ключову роль у розвитку нових поколінь електроніки.
Результати дослідженнябуло опубліковано в авторитетному міжнародному журналі з матеріалознавства Small, що видається німецьким видавництвом Wiley.
