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2015-12-18 23:03 上傳
除了在傳統(tǒng)制造業(yè)中逐漸開始發(fā)揮重要作用,,3D打印技術在微觀制造領域也開始斬頭露角,。近日,麻省理工學院(MIT)微系統(tǒng)技術實驗室(MTL)的科學家們就開發(fā)出了一種方法,,能夠使用普通桌面級3D打印機制造出高質量的微電子機械系統(tǒng)(MEMS),,而成本僅僅是當前市場同類產品的1%。
MTL的專長是研發(fā)小型設備,,以及尺度更小的納米機電系統(tǒng),。MEMS的組件尺寸通常在1-100微米之間。雖然在2014年的市場價值達到了120億美元,,不過這個產業(yè)在生產上還是遇到了障礙 — 要制造MEMS就需要先進的半導體制造設備,,而它們的造價十分高昂,往往要數百萬美元,。因此,,目前MEMS的產品市場上只有區(qū)區(qū)幾種設備,比如用于智能手機屏幕的加速計,。
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不過MTL此次的研究成果卻有望改變這種狀況,,這是因為:第一、這種使用普通桌面級3D打印機制造出來的MEMS氣體傳感器能夠運行得與使用昂貴設備制造的同類產品一樣好,;第二,、它表明,這種桌面級設備的核心組件是可以使用3D打印機制造的,。
目前,,研究者們已經能夠通過消除制造過程中最昂貴的因素(高溫和真空),,以極低的成本制造出MEMS氣體傳感器的組件了�,!拔覀冋谑褂玫�3D打印技術是基于低溫和非真空環(huán)境的,,”主研究員Luis Fernando Velásquez-García表示,“我們達到過的最高溫度是60℃,。在一塊芯片中,,你可能需要植入氧化物,而這要在1000℃下才能實現(xiàn),。在許多情況下,,反應器需要高度真空的環(huán)境才能避免受到污染。另外,,我們還大大提高了設備的制造速度 — 上面所說的組件從開始到完全制成只用了幾個小時,。”
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據中國3D打印專業(yè)媒體平臺南極熊了解,,MTL的這種經濟型氣體傳感器采用了氧化石墨烯材料,。由于厚度非常小,這種結構與氣體分子間的相互作用改變了后者的抗性,,也就是說令它們變得更容易被檢測到,。“我們與幾百美元的商用設備進行了對比,,”Velásquez-García表示,,“結果顯示,我們的設備不但速度更快,,而且更加精準,。”
盡管在開發(fā)的最初階段,,研究者們使用了較為昂貴的常規(guī)電噴霧器,,不過很快他們就發(fā)現(xiàn),原來使用桌面級3D打印機就能制造出尺寸和性能都不遜于常規(guī)產品的發(fā)射器,。此外,,3D打印還為他們帶來了一個好處,那就是能夠隨意制造具有特殊用途的定制化元件,,而這令整個制造過程變得更有結構性,。“開始設計的時候我們什么都不知道,,但到了本周快結束的時候,,我們已經迭代了近15次了,而且每一代都比前一代表現(xiàn)得更好�,!�
延伸閱讀:
《MIT開發(fā)出用DNA做材料的納米級3D打印技術》
《MIT全新“偏振3D”把掃描儀精度提高1000倍》
via 3ders
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