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3D列印膠質晶體

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科技產業資訊室 - 黃松勳 發表於 2018年9月13日

圖、3D列印膠質晶體

在Advanced Materials期刊上報導,麻省理工學院的研究人員利用聚苯乙烯顆粒的水溶液,以3D列印方式成長了微小的三維膠體晶體,晶體可隨著不同的膠體顆粒大小(幾奈米到一微米) 產生不同的光學、化學和機械性質的結構,在感測、儲能和光子學的領域上具有潛在的應用價值。
 
研究人員發現一種具高度有序排列的膠體聚合物奈米粒子,列印出的結構類似於晶體中的原子排列,透過蒸發其液體溶劑,驅動膠體顆粒均勻地組成有序晶體。研究人員利用3D列印設備創建了微小的三維膠體顆粒塔,該設備是由玻璃注射器和針所組成,並安裝在兩塊加熱鋁板上方,膠體溶液透過針孔注入附接在底下的基板上,加熱成形。
 
作為膠體列印技術的首次展示,該團隊利用聚苯乙烯顆粒水溶液,創造了幾公分高的塔和螺旋狀物體,每一個結構物中的都包含了30億個粒子,在測試了不同尺寸的聚苯乙烯顆粒溶液,可以根據顆粒大小列印出不同顏色的塔。該團隊也試驗了不同的膠體顆粒,如二氧化矽和金奈米顆粒,具有獨特的光學和電子特性。列印出200奈米粒徑的二氧化矽和80奈米的金粒子所製成的毫米小塔,奈米粒子以不同的方式反射出光的顏色。
 
此膠體顆粒可以從導電金屬顆粒到半導體量子點,不同種類的顆粒,可以呈現出不同的物理特性,若將其組合成不同的晶體結構,並形成不同的幾何形狀應用於新穎的元件上(感測器、儲能裝置或光子學元件),將有效地改善元件的效能。(575字;圖1)

 
參考資料:
MIT researchers 3-D print colloidal crystals. MIT News,2018/8/30
3D printed electronics: the new revolutionary development of 3D printed colloids. Sculpteo,2018/9/7
出處:MIT News
時間:2018/08/30
 

 
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