麻省理工学院和代尔夫特大学的科研团队在3D打印电子学领域取得了重大突破。他们使用常规3D打印机和一种结合铜的可生物降解聚合物材料，开发出一种无需半导体的可重置熔丝制造方法。这一突破为传统电子设备提供了替代方案，后者依赖半导体如晶体管来调节电流流动。
制造过程：生态友好且易获取的解决方案
该过程包括打印一种特殊聚合物与铜的细迹线，这些迹线交叉排列，从而通过调整施加电压来控制电阻。这一机制对电子电路的功能至关重要，因为它控制设备中的电流流动，模仿传统晶体管的功能。
这项技术的主要优势之一是其去中心化制造能力，这可能使小型实验室、企业甚至家庭能够在不依赖大型半导体工厂的情况下制造自己的电子设备。这一突破在疫情期间全球半导体短缺后尤为重要。
从磁性线圈研究到晶体管制造
这项技术的起源来自于之前关于磁性线圈的研究，研究人员发现用于3D打印的材料在电流作用下其电阻会发生变化。这一发现为将该材料用于电子应用打开了大门，如晶体管制造。尽管该技术尚未达到传统半导体的性能，但它在更简单的应用中具有巨大潜力，例如在更简单的设备中控制电动机速度。
- 更环保的制造：3D打印过程比传统半导体制造方法消耗更少的能源并产生更少的废物。
- 生产去中心化：这项技术可能允许小规模制造电子设备，而无需大型工厂。
- 适用于更简单应用的潜力：虽然无法取代传统半导体，但该技术适合简单应用，如电机控制。
未来展望：完全功能性的电子学
麻省理工学院的团队对这项技术抱有雄心勃勃的计划。未来，他们可能利用它来创建完全功能性的电子设备，包括更先进的设备如3D打印磁性电机。甚至还考虑在太空中直接制造电子设备，从而消除从地球运输组件的需要。
这一突破展示了如何利用3D打印和导电材料来制造电子设备，为创建更可持续、更易获取且易于生产的产品的可能性开辟了新道路。因此，3D打印电子学的未来可能代表朝着更可持续和去中心化的电子设备制造迈出的关键一步。
“活性电子学可以使用3D打印机和导电材料制造，这为更环保和易获取的设备开辟了广泛的可能性”，项目的一位研究人员强调道。