Технологическая суть
Термореактивные полимеры (эпоксидная смола, кремний-органическая резина, силиконы) отличаются необратимым затвердеванием после химической реакции перекрёстного сшивания, что делает их востребованными в электронике и транспорте благодаря механической прочности, термостойкости и изоляционным свойствам.
Однако при классической 3D-печати термореактивные составы провисают до отверждения, требуя опорных элементов и дополнительных стадий производства. Новый подход объединяет:
- прямую запись полимерных чернил,
- локальный сверхбыстрый лазерный отжиг на кончике сопла,
- и управление механическими/электрическими параметрами в ходе печати.
Лаборатория, в которой проводились ключевые эксперименты, использует лазер длиной волны 1 064 нм, сфокусированный на полимерной нити непосредственно у сопла, что вызывает мгновенное «желирование» чернил за счёт фототермического эффекта.
Рекордные параметры устройств
Метод уже испытан при печати пакетных электронных ячеек и демонстрирует:
- разрешение до 50 мкм (≈0,05 мм),
- печать без опорных структур,
- программируемый модуль Янга, что позволяет формировать градиент жёсткости,
- точную настройку локальной проводимости и гибкости.
Достигнутое минимальное конструкционное разрешение составляет до 50 мкм, а для отдельных устройств фиксируется точность печати до 50 микрометров, сообщили авторы работы.
Где это применимо
Команда уже изготовила серию «самостоятельных» устройств:
- мягкие и растягиваемые электронные компоненты,
- гибкие сенсоры и датчики,
- 3D-магнитные робототехнические модули,
- биосовместимые прототипы с регулируемыми суставными зонами.
Параметрическая настройка свойств в разных зонах структуры открывает путь к созданию носимой электроники, гибких роботов и систем, где требуются одновременно жёсткие и эластичные домены ионной проводимости.
Комментарии исследователей
«Лазерные инструменты позволяют чернилам затвердевать мгновенно, переводя цикл от часов к секундам», — отметил соавтор исследования Дэчжи Ву.
«Мы можем локально управлять жёсткостью и проводимостью, делая разные области мягче или прочнее, токопроводящими или нейтральными.»
Кто участвовал и поддержал
В проект помимо Сямэньского университета внесли вклад:
Калифорнийский университет в Беркли и другие академические центры.
Грантовая поддержка поступила от:
Австралийский исследовательский совет и исследовательского офиса ВВС США.
Стратегия на будущее
Исследовательский кластер Университета Монаш и лаборатории Ionic Industries уже тестируют масштабируемые производственные сценарии, в которых лазерная 3D-печать может лечь в основу серийного выпуска:
- гибкой автономной электроники,
- биосенсорных модулей,
- систем «орган-на-чипе»,
- и промышленных робототехнических платформ сложной геометрии.
Команда планирует вывести технологию к стандарту массовой параметрической производственной платформы для мягких многофункциональных устройств, включая гражданскую и промышленную электронику.
Источник: https://techxplore.com/news/2025-11-laser-3d-fabricate-free-thermoset.htmlЕсли вам понравился материал, кликните значок — вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал —не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
