液滴在無水乙醇冷卻流體中的沉積過程(A→F)

　　最近的一項研究提出了一種液相3D金屬打印方法，這個方法是對當今3D打印技術的觀念性革新，具有重要的研究價值。

　　這篇名為“采用低熔點合金墨水快速制備導電金屬器件的液相3D打印方法”的研究論文發(fā)表于《中國科學：技術科學》英文版2014年第57卷第9期，通過與傳統(tǒng)打印方法進行比較說明了液相3D金屬打印方法的優(yōu)勢，由中國科學院理化技術研究所劉靜教授擔任通訊作者撰寫。

　　近年來，低熔點合金在芯片冷卻、熱界面材料、微流道等方面得到了越來越多研究者的關注，這種材料在直接書寫電子和 3D打印技術上具有顯著的研究價值。當前的金屬3D打印技術主要是采用激光對金屬粉末進行燒結成型的辦法，一般采用空氣冷卻的方式，降溫凝固速度較慢，打印成本較高。

　　該研究的創(chuàng)新之處在于在打印過程中首次引入了液相環(huán)境冷卻的手段，如在水、酒精或其他溶液中進行金屬成型，同時還提出了新一代金屬打印墨水。

　　液滴的沉積過程是液相打印方法的核心問題，沉積過程如圖1所示。當液滴下落到基底上已成型的細柱上時，液滴的熱量傳遞到細柱頂端，頂端熔化并與液滴融為一體，熔融的金屬在周圍液體環(huán)境中迅速冷卻成為固體，成型的細柱隨之“增高”。

　　與傳統(tǒng)3D打印中的空氣冷卻方法相比，液相冷卻具有降溫成型速度快，且能減少或避免空氣氧化等優(yōu)點。液相打印方法突破了傳統(tǒng)3D打印技術的范疇，也引申出了諸如材料篩選及控制等重要課題。

　　研究得到了中國科學院重點基金研究項目(批準號: KGZD-EW-T04-4)資助。