拉伸3D打印技术实现高精度柔性电路制造新突破

    中国大连大学研究团队开发出一种新型3D打印技术，有望革新柔性电路的制造工艺。该项技术名为流体拉伸打印，能够构建高精度的三维导电结构，通过创新工艺设计实现复杂三维互连，无需依赖传统高成本或难以规模化生产的制造流程。

    对于非专业人士而言，导电结构是电路中电流流动的物理路径。当前三维导电结构的3D打印主要依赖针头挤压工艺——通过不同尺寸的喷嘴直接挤出导电材料。但研究人员指出，这种方法存在显著局限性：导电线的线宽受喷嘴内径制约，难以突破物理限制。对此，研究团队提出"绘制结构"而非"挤压结构"的创新思路。二者核心差异在于：流体拉伸打印如何实现更高精度？

    不同于直接挤压工艺（将导电材料通过喷嘴推挤至基板并沉积），大连大学团队提出的技术基于全新物理原理。流体拉伸打印利用材料内部张力，在提升喷嘴的同时将导电细丝从基底拉伸成型。这种工艺视角的转变，使得最终结构的线宽可小于喷嘴本身直径，大幅提升打印分辨率与控制精度。尽管传统挤压工艺受限于喷嘴尺寸且需平衡挤出压力与材料粘度，但新技术通过温度、速度与压力的协同调控，可精准调节结构厚度，同时保持成型稳定性。

    研究采用银纳米粒子（AgNP）与聚乙烯吡咯烷酮（PVP）复合材料进行验证。为确保工艺可行性，墨水需具备特定粘度特性。为此，研究团队在25-100℃温度范围内对复合溶剂进行蒸发处理，通过可控方式提升墨水粘度，使其成为适用于"绘制"工艺的理想材料，避免打印过程中结构坍塌。完成打印后，还需对结构进行热处理以增强导电性能。

    该项技术已突破实验室阶段，具备实际应用价值。研究团队通过制造功能性电路（包括发光二极管、热成像显示器及多谐振荡器电路）验证其实用性。所有案例中，三维打印结构均成功替代或补充传统二维平面设计，实现更紧凑的电路布局。该技术兼容多种柔性基板（即电子结构的物理支撑载体），适用于可穿戴设备、生物医学器件及其他需要复杂几何形状的系统制造。