供稿人：张兵，贺健康 发布日期：2017-04-03
静电3D打印技术是近年来兴起的一种新型微纳3D打印方法。它的成型原理是通过施加高压电场来驱动带电液滴形成圆锥状，在圆锥状末端的液滴所受电场力大于其表面张力，进而喷射出极细的纤维丝或微滴。按照预期轨迹重复多层打印，就能够实现微纳级别三维结构自由制造。静电3D打印技术的优势之一是可以便捷地在原料溶液中添加各种功能材料，实现多样化的微纳功能器件打印。近日，瑞士苏黎世联邦理工大学（ETH）的科学家将纳米金颗粒、纳米银颗粒成功添加到静电打印的原材料溶液中，打印后进行高温热处理，制造出了多样化的超薄纳米墙结构。静电打印三维金纳米墙的示意图和打印出的超薄纳米墙结构如下图所示，可以看出超薄纳米墙的宽度最小可达80nm，高度约1μm。通过改变喷头的运动路径，可以制造出十分精美的金/银网格结构、多边形三维结构。
这种超薄纳米金/银结构的神奇之处是它不仅能保证良好的导电性，还能具备很高的透明度，这项令人惊奇的特性使其有望用于新一代触摸屏的制造。目前，触摸屏技术是依靠喷涂在设备表面的微型导电电极实现的，这种肉眼几乎看不到的电极是由导电材料制造成的纳米结构组成。现用的氧化铟锡电极材料虽然具有很高的透明度，但是导电性能较差，限制了触摸屏技术的发展。ETH的这项研究可同时实现良好的导电性和优异的透光性能，并且可以在不降低透明度的前提下调控纳米结构的导电性，具有非常十分广泛的应用前景。