NASA開發等離子3D打印技術 彎曲表面亦可進行打印

材料牛注：日前，美國宇航局（NASA）的科學家們開發出了一種新型納米材料打印工藝，該工藝在甚至可以在彎曲的表面上（比如紙或者布等）上進行打印。其中的秘密在哪？等離子體！

生活中如果我們被別人問到，物質有哪些狀態？可能絕大多數人的回答會是固、液、氣三態。好吧，專業一點的“學霸”會反駁：No！還有第四態——等離子態！！是的，早在19世紀中葉，物質的第四態即等離子態就已經被William Crookes發現。

為什么絕大多數人會把等離子態排除在考慮之外呢？可能我們平時一般只多見冰加熱融化，以及在爐子上部轉化成氣態，而等離子態與我們的認知是不相符的。因為其轉化之困難——要讓一種物質進入這個狀態，必須是在強電磁場的作用下，而這些東西是你我在生活中不可能接觸到的。

而現在，等離子或許是當前令人興奮的3D打印發展的重要組成部分。等離子態是納米材料在全新打印技術中的一種狀態，當它處于這種狀態的時候，這些材料能夠沉積到彎曲的三維基板上。

事實表明，納米粒子逐層打印在基板上的過程并不像人們想的那樣需要一些遙不可及的東西。而目前，噴墨打印機正在不斷朝這個方向發展。不幸的是，它們有很多限制，比如要求是液態的印刷材料，并且只能打印到二維物體的硬質材料表面。為了克服這些限制，來自NASA和SLAC國家加速器實驗室的研究人員已經開發出一種方法，通過使材料處于等離子態，然后可以在相對低的溫度下打印到柔性基板上。

美國宇航局艾姆斯研究中心的Mayya Meyyappan在解釋這種新技術的優點時說道，他們的技巧在于，團隊用碳納米管和氦離子等離子體來給噴嘴施加壓力從而直接印刷在紙上。這種新技術的主要優點是無需熱處理，這讓在諸如紙和布這些易燃材料上打印成為了可能。

利用這種等離子體印刷技術，人們可以更容易、更便宜地制造理想的化學和生物傳感器，可以創建特定的化合物如氨氣或多巴胺等。這種技術還能夠將電池材料打印到很薄的金屬（比如鋁）板上，然后將該金屬板卷起來，制造出體積小，但功能強大的電池。

目前該研究成果已經由研究小組發表在Applied Physics Letters上。

原文參考地址：Plasma Printing Techniques Deposit Nanomaterials on?Flexible Substrates

感謝材料人編輯部楊洪期提供素材