I ricercatori della North Carolina State University hanno sviluppato un gel metallico altamente conduttivo che può essere utilizzato per stampare oggetti solidi tridimensionali a temperatura ambiente.
Un gel metallico altamente conduttivo per stampare oggetti metallici 3D a temperatura ambiente in un unico passaggio.
Questa scoperta della North Carolina State University apre la strada alla produzione di un’ampia gamma di componenti e dispositivi elettronici.
Il procedimento per realizzare il gel
Per realizzare il gel metallico, i ricercatori sono partiti con una soluzione di particelle di rame su scala micron sospese in acqua; hanno quindi aggiunto una piccola quantità di una lega indio-gallio, che è metallo liquido a temperatura ambiente, e hanno mescolato tutto insieme.
Mentre la miscela veniva agitata, le particelle di metallo liquido e di rame si attaccavano essenzialmente l’una all’altra, formando una “rete” di gel metallico all’interno della soluzione acquosa.
La consistenza gelatinosa è importante, perché significa che ha una distribuzione abbastanza uniforme delle particelle di rame in tutto il materiale, quindi la rete di particelle si collega per formare percorsi elettrici e le particelle di rame non si depositano fuori dalla soluzione intasando la stampante.
Il gel risultante può essere stampato usando un ugello di stampa 3D convenzionale.
Dopo essersi asciugato a temperatura ambiente, l’oggetto 3D risultante diventa ancora più solido mantenendo nel contempo la sua forma.
«In definitiva, questo tipo di stampa quadridimensionale, le tradizionali tre dimensioni più il tempo, può essere usata per riprodurre strutture con le dimensioni desiderate, ma il materiale si distingue soprattutto per la sua conduttività – commenta Michael Dickey, co-autore dello studio –. Poiché gli oggetti stampati finiscono per essere fino al 97,5% di metallo, sono altamente conduttivi. Chiaramente non è così conduttivo come il filo di rame convenzionale, ma è impossibile stampare il filo di rame in 3D a temperatura ambiente. Siamo aperti a lavorare con partner del settore per esplorare potenziali applicazioni.»
