Исследовательская группа Университета Райса недавно опубликовала статью в журнале Science Advances, представив новую технологию 3D-печати электронных устройств с использованием сфокусированных микроволн. Эта технология, разработанная под руководством доцента кафедры машиностроения Юнлина Конга, решает фундаментальное ограничение, сохранявшееся в области электронной 3D-печати более десяти лет: невозможность нагревать печатные чернила, не повреждая нижележащий материал.
В сотрудничестве с экспертом по микроволновой технике из Национального университета Сингапура Джоном Хо исследовательская группа разработала устройство под названием Meta-NFS (метаматериально-вдохновленная структура ближнего электромагнитного поля). Это устройство способно концентрировать микроволновую энергию в области нагрева, сравнимой по диаметру с человеческим волосом, обеспечивая селективный нагрев сфокусированными микроволнами в процессе 3D-печати. Профессор Конг заявил: «Способность селективно нагревать печатный материал позволяет нам пространственно программировать функциональные свойства чернил, даже если они окружены термочувствительными материалами».
Регулируя параметры микроволн, исследователи могут точно контролировать степень нагрева и, следовательно, модулировать микроструктуру печатных частиц. Это позволяет создавать схемы, механические и электронные характеристики которых различаются на несколько порядков, в рамках одного процесса печати без смены материала. Данный метод сфокусированных микроволн применим к различным функциональным материалам, включая металлы, керамику и термореактивные полимеры, позволяя нагревать целевой материал даже при его полной инкапсуляции.
В качестве доказательства концепции команда напрямую напечатала беспроводной датчик деформации на сверхвысокомолекулярном полиэтилене (биополимер, обычно используемый для замены суставов), бедренной кости коровы и живом листе растения. Профессор Конг сказал: «Технология 3D-печати Meta-NFS позволяет нам разрабатывать новые гибридные электронные устройства, которые ранее были невозможны или даже немыслимы для изготовления существующими методами».
Детали публикации: Авторы: Цзянь Тэн и др. Название: «Трехмерная печать электронных устройств на основе наноматериалов и метаматериально-вдохновленных структур ближнего электромагнитного поля», опубликовано в: Science Advances (2026). Информация о журнале: Science Advances
