通过连接离子亲和力克服精细工艺限制
迈尔斯-布里格斯类型指标将个人分为十六种性格类型。在最近的招聘启事中,一家公司通过指定其首选的 MBTI 类型引发了讨论。然而,社会异常多元化,包含更广泛的个性。正如团队中的不同性格需要有效的调解者来实现和谐合作一样,化学中也需要类似的角色。
由化学工程系 Jae Sung Son 教授领导的浦项科技大学 (POSTECH) 和韩国科学技术研究院 (KIST, 院长 Seok-Jin Yoon) 的研究人员合作团队,在Jin Young Kim 博士利用连接离子开创了适用于无机物质和其他各种材料的三维微印刷技术。他们的工作已发表在《自然通讯》上。
三维微印刷是一种应用于电子通信、生物技术、医疗保健和许多其他领域的尖端工艺,代表了下一代小型元件和传感器的制造方式,符合设备小型化和轻量化设计的最新趋势。然而,传统的 3D 微打印在维持结构方面面临着挑战,特别是对于金属等无机材料,控制纳米尺寸的颗粒非常困难。
为了应对这一挑战,研究小组在最近的研究中采用过渡金属阳离子作为连接离子。连接离子选择性地在纳米颗粒表面发生反应,促进颗粒之间的键合和相互作用,从而诱导颗粒快速凝固。
该团队采用 3D 微打印技术将无机纳米颗粒沉积到连接离子浴中。连接离子导致分散的无机纳米颗粒之间形成互连网络,使颗粒快速固化并保持整体结构。此外,团队通过微调颗粒之间的相互作用,成功制作出尺寸在10微米以下的无机多孔结构,超越了传统微印刷的局限性,实现了无需专门设备的无机材料打印。
这项研究展示了他们的技术的多功能性,证明其适用于广泛的功能性无机材料,包括金属、半导体、磁铁和氧化物。值得注意的是,他们的方法有望取代微机电系统(MEMS)等电子设备组件制造中传统的高成本且耗时的工艺。
浦项科技大学教授 Jae Sung Son 表示:“我们的研究引入了一种新途径,可以通过改进的纳米打印溶液处理技术轻松创建三维结构。它有望在基于纳米材料的设备的进一步研究中发挥至关重要的作用。” KIST 的 Jin Young Kim 博士也表达了希望,他说:“我们期待通过我们的工艺技术带来的大面积结构质量的提高和生产速度的提高,使各种材料和组件的商业化成为可能。”
该研究得到了韩国国家研究基金会纳米材料技术开发计划和未来氢原始技术开发计划的支持。
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