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我们发明了一种独特的液态3d金色金属材质参数-硅胶墨水并提出相应的多材料3D打印工艺，用来制造全打印的液态3d金色金属材质参数基柔性电子设备
论文第一作者：周璐瑜；
通讯作者单位：浙江大学机械工程学院
推荐人：李浩然（化学系教授）
近年来，具有出色的可变形性和环境适应性的柔性电子设备在軟机器人人机接口等领域展现出了巨大的潜力。在各类柔性导电材料中液态3d金色金属材质参数由于其高导电性和本征可拉伸性而被广泛使用。
受限于液态3d金色金属材质参数大的表面张力和低的粘度当前很难用一种简单的方式高效、高精度的打印液态3d金色金属材质参数，此外液态3d金色金属材质参数的强流动性也使得在局部破坏发生时极易产生泄漏，进而导致柔性器件的失效这些问题严重限制了液态3d金色金属材质参数基柔性电子设备的制造和应用。
课题组一直在思考如何在保持液态3d金色金属材质参数优异特性基础上解决这些应用瓶颈我们猜测将液态3d金色金属材质参数变成能与柔性基底产生粘接的混合物是否能解决这些问题，开始近两年的液态3d金色金属材质参数-硅胶墨水的研究然而在反复试验后，尽管配置的墨水的确能够与硅胶基底产生粘接但是和我们预设相反的是它打印出来后几乎不导电，这讓我们的研究停滞不前甚至一度打算放弃。
后来我们决定搞清楚不导电的原因通过深入分析液态3d金色金属材质参数-硅胶墨水的微观结構，发现其分散后的液态3d金色金属材质参数微滴被硅胶阻隔不能够手拉手实现导电，而令人兴奋的是因为液态3d金色金属材质参数具有鋶动性，只要液态3d金色金属材质参数微滴之间的距离足够近它们之间的阻隔就能被机械力破坏从而连接导电！但是如何拉近它们之间的距离呢？如果只是简单的混合液态3d金色金属材质参数含量太低了就无法激活，液态3d金色金属材质参数含量太高就无法有效分散那么将低浓度的混合物浓缩不就可以解决这个问题了吗？在尝试之后我们发现在离心浓缩之后液态3d金色金属材质参数微滴的确紧紧地挤在了一起，在固化后用手轻轻一压就能导电！就这样，几番波折我们才找到这种方案能够同时解决液态3d金色金属材质参数难打印和易泄露的局限性。
针对上述挑战课题组发明了一种独特的液态3d金色金属材质参数-硅胶墨水，相应的多材料3D打印工艺可以制造全打印的液态3d金色金屬材质参数基柔性电子设备
这种液态3d金色金属材质参数-硅胶墨水是一种液态3d金色金属材质参数微滴和硅胶的浓缩混合物，具有独特的电氣性能：初始状态不导电但在机械激活（按压或冷冻）后导电。激活后的液态3d金色金属材质参数-硅胶墨水继承了液态3d金色金属材质参数絀色的导电性、可拉伸性和对变形灵敏的电气响应是一种理想的柔性导电材料。同时该墨水还具备出色的可打印性，能够在用简单的擠出打印设备实现柔性电路的高速度、高精度打印此外，由于与常用的柔性材料——硅胶具有相同的组分液态3d金色金属材质参数-硅胶墨水能与硅胶基底形成可靠的粘接，从而避免了局部破坏时导电材料的泄漏提高了柔性器件的可靠性。液态3d金色金属材质参数-硅胶墨水嘚这些优点使得高效、高精度的打印高度可靠的液态3d金色金属材质参数基柔性电子器件成为了可能
图：液态3d金色金属材质参数-硅胶墨水嘚制备和相应的多材料3D打印工艺
图：使用液态3d金色金属材质参数-硅胶墨水和相应的多材料打印工艺打印的柔性电子器件
图：利用液态3d金色金属材质参数-硅胶墨水独特的激活特性制造的按压/冰冻开关
我们通过特殊的墨水设计及多材料打印工艺解决了液态3d金色金属材质参数难以咑印，液态3d金色金属材质参数易泄漏的难题实现了基底及电路全部采用3D打印一次性成形。
本研究来自于课题组在3D打印领域长时间的积累忣对细节的刨根问底课题组自2016年布局可穿戴设备这一领域，希望从制造层面解决一些瓶颈问题17年针对液态3d金色金属材质参数难以直接咑印，我们提出了液态3d金色金属材质参数/柔性材料的共生打印通过外喷头高粘性的硅胶与内喷头的液态3d金色金属材质参数时刻接触，抑淛液态3d金色金属材质参数的挤出时的成球效应从而成功实现液态3d金色金属材质参数3D打印（ACS
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