日前，美國馬薩諸塞大學(xué)Lowell分校(University of Massachusetts, Lowell)的研究人員使用一種新型導(dǎo)電油墨開發(fā)出了3D打印雷達(dá)電子部件，其制造成本比常規(guī)雷達(dá)要便宜得多。
據(jù)了解，這種新型功能油墨是馬薩諸塞大學(xué)Lowell分校中一家由雷神公司贊助的實(shí)驗(yàn)室研制出來的。據(jù)該實(shí)驗(yàn)室的聯(lián)席主任Christopher McCarroll解釋說，該創(chuàng)新具有廣泛的軍事和民用應(yīng)用前景。導(dǎo)電油墨之前也曾經(jīng)有人研究過，但是將其所需要的電氣屬性融入3D打印的電子器件卻很困難，這對于其實(shí)現(xiàn)處理高頻無線電波非常關(guān)鍵。雖然已經(jīng)從理論上說，將電子器件直接3D打印進(jìn)塑料板會(huì)使系統(tǒng)更加便宜和具有更多功能，但是現(xiàn)有的材料無法滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。
而這正是這種新型油墨的價(jià)值所在。該油墨本質(zhì)上是由微小的金屬納米顆粒懸浮在一種熱塑性聚合物里面形成的，與其它材料不同的是，這種油墨可以通過施加電壓調(diào)整其電性能。此外，該油墨也是可以3D打印的，它能夠在較低的溫度下固話，并可以與塑料兼容。
在對它進(jìn)行測試的時(shí)候，研究團(tuán)隊(duì)用它3D打印出了一些可以生成或者能夠檢測到特定頻率的裝置——而這正是雷達(dá)的功能。具體地說，研究人員們3D打印的這個(gè)裝置包括了一個(gè)電壓可變電的容器，也被稱為變?nèi)荻O管。該研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這是世界上第一個(gè)完全3D打印的變?nèi)荻O管，這種電子部件可用在軍用雷達(dá)系統(tǒng)、汽車主動(dòng)避撞系統(tǒng)，甚至在手機(jī)發(fā)射塔上；另外一個(gè)是3D打印的移相器，這是一種能夠以電子方式操縱相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)的波束的工具；以及可選頻率的表面，這其實(shí)是一個(gè)過濾器，可以阻止特定頻率電磁波的輻射（以及有選擇地允許其它電磁波通過），經(jīng)常被用來防止雷達(dá)干擾，在軍隊(duì)和醫(yī)院用的比較多。
研究人員們使用了一臺(tái)基于氣溶膠噴射技術(shù)的3D打印機(jī)，和一臺(tái)依賴震動(dòng)的特殊油墨3D打印機(jī)來制作上述裝置。
據(jù)McCarroll稱，研究人員們?nèi)匀辉趯@些材料和設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以優(yōu)化其結(jié)果。但是他對其前景非常樂觀，并稱這些材料可以用來使雷達(dá)的制造更加便宜和方便。研究人員們的最終目標(biāo)3D打印一個(gè)功能完整的雷達(dá)系統(tǒng)，為此他們正在研究如何將高性能計(jì)算機(jī)芯片融入到制造過程中
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