美国俄勒冈州科瓦利斯市俄勒冈州立大学(俄勒冈州立大学)工程学院的研究人员报告说，他们开发了一种改性的高导电镓合金，可以加以制造，以生产柔韧和可拉伸的结构。该合金的开发由该学院的协同机器人和智能系统研究所的团队承担，可能是向具有高导电性镓合金的高而复杂结构的增材制造的第一步。
该团队通过将镍纳米颗粒添加到液态金属galistan中来开发合金，以便将其加厚成适合于添加剂制造的稠度的糊状物。由于其低毒性和良好的导电性，镓合金已经在一些柔性电子器件中用作导电材料。它们也很便宜并且“自我修复” - 能够在断点处重新连接在一起。然而，在OSU开发改性镓合金之前，Galistan的湿度意味着它只能用于生产二维设计。
“流动的合金不可能分层成高大的结构，”机械工程助理教授，该研究的共同作者YiğitMengüç解释道。“在添加镍之后具有糊状质地，可以在保持其流动能力的同时分层，并在橡胶管内部拉伸。我们展示了通过3D打印发现一个非常有弹性的双层电路的潜力，它们的层在彼此之间相互编织而不会接触。
俄勒冈州立大学的研究人员使用超声波 - 声能 - 将镍部分和氧化镓混合到液态金属浆料中。结果是浆料厚到足以产生三维的分层结构。为了研究的目的，该合金用于制造最大10 mm x 20 mm的结构。
“液态金属印刷是柔性电子领域不可或缺的一部分，”共同作者DoğanYirmibeşoğlu补充说，他是一名机器人博士。俄勒冈州立大学的学生 “增材制造可以快速制造复杂的设计和电路。”
潜在的应用领域包括一系列产品，包括导电纺织品; 可弯曲的显示器; 传感器用于扭矩，压力和其他类型的应变; 可穿戴传感器套装，例如用于视频游戏开发的那些; 触角; 和生物医学传感器。新合金生产机器人甚至有可能实现。Yirmibeşoğlu说：“很容易想象制造出准备好操作的软机器人，它们就会走出打印机。”
根据另一位共同通讯作者，Uranbileg Daalkhaijav博士称。化学工程的候选人，镓合金浆料展示了柔性电子领域的一些新功能。“它可以轻松快速地制作，”他解释道。“结构变化是永久性的，浆料的电性能与纯液态金属相当，而且浆料保留了自愈特性。”
该研究项目得到了海军研究办公室青年研究员计划的支持。该团队的研究结果已发表在Advanced Materials Technologies上。该团队表示，未来的工作将探索浆料的确切结构，镍颗粒如何稳定以及浆料老化后结构如何变化。