最近，韩国科学技术研究院(KIST)的研究人员展示了一种导电弹性油墨，可以在任何方向打印自支撑结构。他们在《自然·电子学》杂志上的一篇论文中介绍了他们提出的打印策略，这种新墨水使用乳液系统来实现所需的打印流动力学，并且随着它的发布，可能会在可拉伸和可穿戴电子领域带来众多创新。
3D 打印电子产品正在增长，但由于商业机密，其步伐难以理解。一个备受关注的领域是3D 打印导电弹性体。到目前为止，印刷导电弹性体仅限于二维平面，因为大多数油墨的流变特性无法在印刷后立即支撑它们的重量。然而，如果一种材料可以打印出独立的结构，同时又具有足够的柔韧性以随人体移动，那么它就可以最大限度地提高可穿戴设备的保真度，并实现与个体患者的形态相匹配所需的复杂电路。
韩国团队就是这样做的，并找到了一种方法来操纵墨水的流变特性来全方位打印弹性导体。
KIST 研究人员使用的乳液系统由导电弹性体复合材料（银、Ag、多壁碳纳米管、MWCNT 和聚二甲基硅氧烷，PDMS）、不混溶溶剂（二甘醇，DEG）和乳化溶剂（氯仿，CHCl3 ). 事实证明，DEG 是获得适当流变性能的关键因素，因为它可以阻止填料在分散体中沉淀，并赋予其假塑性和润滑特性，从而防止喷嘴堵塞，从而实现稳定打印。
显示稀释型导电弹性油墨与KIST乳液型导电弹性油墨差异示意图
乳胶墨水的最小特征尺寸小于 100 μm，最大特征尺寸为几毫米。该油墨还实现了令人印象深刻的高达 150% 的拉伸性，并且由于分散溶剂蒸发时形成的表面局部微结构而提高了导电性。
KIST墨水的可印刷性、可拉伸性和特征尺寸
KIST 的新方法将允许打印各种 3D 布线图案，他们在最终图中展示了它的能力。研究人员使用他们的新型乳液导电油墨作为布线、迷你 LED 和带有温度传感器的微控制器单元，创建了一个可安装在皮肤上的温度传感器。该传感器的矩阵型可拉伸显示屏可轻松读取周围空气的温度，当研究人员首次触摸该设备时，可以看到温度从 25°C 变化到 32°C，当接触到温暖的玻璃杯时，温度从 33°C 变化到 42°C被介绍。
显示带有KIST 3D打印布线温度传感器
现在，这不会是道路的尽头，在走向商业化之前还需要更多的改进，但它仍然为可穿戴和可拉伸电子产品的新可能性打开了大门。作者甚至说可以很容易地修改墨水的配方，以展示个人情况可能需要的理想特性。时间会证明这项技术是如何实施的，但如果它能够帮助电子设备更轻松、更有效地与人体交互，那么听起来该领域正朝着正确的方向发展。
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