【編者按】韓國(guó)的一群科學(xué)家開(kāi)發(fā)出了一種新型的3D打印筆楔侣，這種打印筆的科技含量就高得多啦粪世，它可以實(shí)現(xiàn)納米級(jí)的3D打印壶缚！

自從世界上首支3D打印筆3Doodler上市到現(xiàn)在也有一年的時(shí)間了皿港，不過(guò)大部分人還只是拿它做一個(gè)有趣的工具玩玩而已，因?yàn)樗馨l(fā)揮的作用比起一般的3D打印機(jī)而言其實(shí)還是有限溉奕。不過(guò)近日褂傀，韓國(guó)的一群科學(xué)家開(kāi)發(fā)出了一種新型的3D打印筆，這種打印筆的科技含量就高得多啦加勤，它可以實(shí)現(xiàn)納米級(jí)的3D打酉杀佟！

來(lái)自韓國(guó)高麗大學(xué)的SeongpilHwang以及他領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)制造出了這款令人印象深刻的新設(shè)備鳄梅。

“據(jù)我們所知叠国，我們的水凝膠3D打印筆是一種首創(chuàng)∥乐Γ”Hwang介紹這臺(tái)設(shè)備時(shí)說(shuō)煎饼。“不過(guò)校赤，我們還是受到三種技術(shù)的啟發(fā)：美國(guó)西北大學(xué)ChadMikin開(kāi)發(fā)的蘸筆光刻(dip-penlithography)技術(shù)吆玖；英國(guó)Warwick大學(xué)PatrickUnwin開(kāi)發(fā)的納米吸量管(nanopipettes)；以及美國(guó)哈佛大學(xué)JenniferLewis開(kāi)發(fā)的微噴嘴(micro-nozzels)技術(shù)马篮≌闯耍”

雖然嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，這并不算第一款3D打印筆诽泪，但它肯定是第一個(gè)在納米尺度工作的類似設(shè)備杰赴。這款筆的尖端有一個(gè)微觀的水凝膠金字塔，其最尖端被浸泡在電化學(xué)反應(yīng)驅(qū)動(dòng)的電解液里挂闺。據(jù)天工社了解便金，它的工作原理是水凝膠的尖端和超微電極之間形成一個(gè)納米級(jí)的接觸面。有一個(gè)納米定位系統(tǒng)來(lái)確保這款3D打印筆在應(yīng)用時(shí)的精度轮贫，并以規(guī)范在進(jìn)行電鍍時(shí)的法拉第吸附反應(yīng)断克。

這種納米級(jí)的3D打印筆可以創(chuàng)建尺寸小于100納米的3D結(jié)構(gòu)。Hwang和他的團(tuán)隊(duì)在測(cè)試時(shí)用這臺(tái)設(shè)備成功地將十分細(xì)微的鉑金沉積到了黃金電極上蛛跛。

Hwang在論文中稱抑琳，這款3D打印筆可以作為納米空間電化學(xué)反應(yīng)的一種有用的工具：“我們的水凝膠筆可以在局部的電化學(xué)反應(yīng)中作為納米吸量管(nanopipettes)的一種獨(dú)特的替代品。它很便宜痊缎，而且分辨率很高果嗜。水凝膠筆其實(shí)是一個(gè)微觀的水凝膠金字塔季键，其尖銳的頂部被限制在納米尺度區(qū)域內(nèi)，并含有電解質(zhì)以用于電化學(xué)反應(yīng)补颗。水凝膠筆尖和一個(gè)宏觀電極表面之間的接觸產(chǎn)生了納米尺度的電化學(xué)反應(yīng)區(qū)域可都。因此我們將此筆稱為“電化學(xué)反應(yīng)水凝膠筆”(HYPER)〗浚”

通過(guò)這種電沉積的方法汹粤，科學(xué)家們能夠以更便宜、環(huán)保田晚、可靠的手段創(chuàng)建3D薄膜嘱兼。傳統(tǒng)的電沉積技術(shù)只能創(chuàng)造相當(dāng)與一維的納米線，但通過(guò)使用這種水凝膠筆技術(shù)贤徒，生成三維的納米幾何體指日可待芹壕。此外，水凝膠筆是常用的玻璃納米吸量管的很好替代品接奈，因?yàn)樗z筆的制造要比玻璃納米吸量管稍微簡(jiǎn)單點(diǎn)踢涌，而且能夠生成高精度的幾何形狀。

來(lái)自世界各地的材料科學(xué)家對(duì)于這一新技術(shù)的應(yīng)用潛力都很有興趣序宦。其中就包括牛津大學(xué)的HarishBhaskaran博士睁壁，他說(shuō)：“3D增材納米制造是關(guān)于納米級(jí)元件快速原型的下一個(gè)前沿技術(shù)』グ疲”Bhaskaran并沒(méi)有參與開(kāi)發(fā)這個(gè)水凝膠筆癌割，他繼續(xù)說(shuō)道：“在這個(gè)尺度上還有許多的挑戰(zhàn)，比如控制功能茵沾、這些筆的長(zhǎng)期可靠性等窟怪，都將影響到這個(gè)產(chǎn)品在未來(lái)發(fā)揮的作用。然而负腻，這是重要的第一步嫡笔，相當(dāng)有趣，因?yàn)樵摷夹g(shù)是可擴(kuò)展的淡窘〈浅穑”

水凝膠筆是借助于其頂端的金字塔形狀生成穩(wěn)態(tài)電流，并形成比當(dāng)前能夠達(dá)到的水平小得多的尺度讼牢。參與的科研團(tuán)隊(duì)在其研究的最終形成了幾個(gè)結(jié)論：“這是首次用水凝膠筆在納米尺度上探索電化學(xué)過(guò)程和生成3D金屬結(jié)構(gòu)智贰。電化學(xué)反應(yīng)水凝膠筆(HYPER)在簡(jiǎn)單、電極尺寸凳赃、可再現(xiàn)性和成本等方面與以前的方法相比均有顯著的優(yōu)勢(shì)。與HYPER相關(guān)的理論表明其電化學(xué)行為類似于一個(gè)典型的超微電極附垒。我們已經(jīng)展示撕贞，可以使用HYPER通過(guò)電沉積來(lái)實(shí)現(xiàn)納米級(jí)的3D打印更耻。局部電化學(xué)的HYPER研究將為電化學(xué)、納米科學(xué)捏膨、3D打印和SPM帶來(lái)新的機(jī)遇秧均。”

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