将3D打印用于生(shēng)产线生产是(shì)一件十分神奇的事。将来某一天,每个人(rén)的家里都是一(yī)个迷你加工厂,在线(xiàn)下载CAD模板(bǎn)打印出(chū)眼镜、咖啡杯、鞋(xié)等(děng)等家里需要的所(suǒ)有(yǒu)东西(xī)。但问题(tí)是,目前3D打印只能(néng)打印出(chū)一些塑料玩意。
机械工程师Michael McAlpine说:“在3D打印的世界里,人们正在努力尝试用多(duō)种(zhǒng)材料进行打印。他们(men)真正的意思是——用两(liǎng)种不同颜(yán)色的塑(sù)料进行打印。”
McAlpine和他(tā)来(lái)自(zì)普林斯顿大(dà)学的同事已经将5中不同(tóng)种类的材料(liào)混合在一起打印出第一个全3D打印的LED灯(dēng)了。尽管其他的团队抢(qiǎng)先声明拥有这种技(jì)术(shù),但McAlpine说他们的这种技术并不(bú)是完(wán)全真实的。他说:“他们只是打印(yìn)出了电路板,然(rán)后把LED灯泡放(fàng)进去。”
具(jù)体来说,普利斯顿团队创造出来的LED灯(dēng)被(bèi)称为量子点LED。它跟(gēn)电视和手机里的内(nèi)置LED灯比较相似,但(dàn)量子点LED有可能(néng)会更节(jiē)能(néng)。
为了制作(zuò)这个LED灯,研究者们(men)必须量身定做一台(tái)3D打印机。制作这台3D打印机他(tā)们花了6个月的时间,并且花费了10000到20000美(měi)元。
金属坏作为金属接触电(diàn)路。顶部有两个聚合物(wù)层,它们一起将电流传输(shū)到下一层。它们里面含有量子点。量(liàng)子点是硒化镉纳(nà)米颗粒包(bāo)裹(guǒ)在硫化锌壳中形成的。当电子(zǐ)遇到(dào)这些量子(zǐ)点,它们就会发出橙色(sè)或绿色的光。阴极的光是由共(gòng)晶(jīng)镓铟形成的,通过它向LED外部发出电子(zǐ)流。
除了将金属和聚合(hé)物结(jié)合,还有一(yī)些亲(qīn)水性和疏水(shuǐ)性(xìng)的材料,一些液(yè)体材(cái)料和一些(xiē)固体材(cái)料。McAlpine说,在一个3D打印(yìn)产品中用到了大量的不同种类的材料。
3D打印的LED与iphoness屏(píng)幕(mù)上使用(yòng)的一些LDE处于相同水准,虽然它们没有打败那些(xiē)昂贵(guì)的LED,但这似乎也不是(shì)一(yī)件难事。通过控(kòng)制量(liàng)子点的厚度和均匀性,实验(yàn)不同的油墨配方,3D打(dǎ)印LED的性(xìng)能(néng)会更(gèng)好(hǎo)。也(yě)许有一天,3D打印机(jī)变(biàn)得便宜(yí),人们就可以自己组装(zhuāng)电视和(hé)iphoness。
但McAlpine的想(xiǎng)象更加(jiā)令(lìng)人(rén)兴奋。他说(shuō):“传统的微电子(zǐ)工(gōng)业是真的很擅(shàn)长做(zuò)二维电子产(chǎn)品。无(wú)论是电视(shì)还是手机,屏(píng)幕(mù)都(dōu)是平的(de)。但3D打印给(gěi)了你第三(sān)个维度,人们(men)可(kě)以利用它来实现一些还没有想(xiǎng)到的事情,例(lì)如3D打印(yìn)人(rén)体的身体结构(gòu)。”
接下来,McAlpine的团(tuán)队(去年做(zuò)了一(yī)个(gè)仿生耳),尝试打印晶体管,这(zhè)样他们(men)的3D打印(yìn)机可能就会有那种你(nǐ)在计算机(jī)芯(xīn)片中(zhōng)才能找(zhǎo)到的(de)功(gōng)能。
物(wù)联网时(shí)代的到来,也带来了巨(jù)大的(de)产业化(huà)机会。根据MIT Technology Review预测,截至2020年,世界上(shàng)的联网设备在数(shù)量上(shàng)将会接近280亿部,而他们当中有近(jìn)一半都不是(shì)智能手机或(huò)PC。在这些众多的智能设备中(zhōng),很多智(zhì)能设备如(rú)智能开关等(děng)由于功能简单并不需(xū)要最尖端的制造工艺(yì),这也为工艺(yì)相(xiàng)对落后的中国企业带来更多(duō)的(de)机会。