导电墨水3D打印应用到雷达领域

  在新世纪,金属3D打印正在全球范围内以极端迅猛的速度发展。在认识到这项技能可以明显下降零部件的制作本钱和缩短时间后,包含我国、韩国、美国在内的许多国家都逐步将其运用到了军事范畴。不过,其实这种技能还能做到许多更前沿的事情,最近,美国马瑟诸塞州大学洛威尔分校(UML)就证明了这一点— 他们开宣布了一种新式导电墨水并成功用其3D打印出了电子雷达的部件。

  这种新式的功用性墨水是由UML的Raytheon赞助实验室研发的。学院的联合领导人Christopher McCarroll表示,这项立异在军事和生活上都有很多潜在运用。虽然导电墨水之前就已经出现了,但运用它们3D打印而成的产品却很难得到正确的电子功用,而这关于应对高频无线电波至关重要。虽然在塑料框架上3D打印电子产品有理论上会更加经济和通用,不过现有的资料还无法实现这点,而这正是此次UML开宣布的新式导电墨水可以处理的。

  这种导电墨水实际上是由悬浮在热塑性聚合物中的金属纳米颗粒组成的,不过不同于之前的同类产品,这种资料具有可以通过电压而调整的电子特性。此外,它的固化温度很低,而这可保证在3D打印时与塑料完美融合。

  在测验中,UML已经运用这种新资料成功3D打印出了两个电子元件:第一个是经特别调谐可以发生或探测到特定频段无线电波的变容二级管,而它正是雷达所需的组件。研讨团队信任这是世界上首次完好3D打印出这种可用于军事雷达、汽车防撞体系和手机信号塔的电子元件。第二个用来电子操纵相控阵雷达束和频率选择外表的移相器。它是一种带通滤波器,可阻挠特殊频段的电磁波并允许其它波段的通过。这两个3D打印电子元件是由一台可运用气流堆积墨水的喷发3D打印机与一台依托振动的特制墨水3D打印机联合制作出来的。它们多用于防止雷达干扰,在戎行和医院中比较常见。

  虽然这种新式导电墨水和规划方法目前仍处于试验阶段,不过McCarroll对它们的未来前景表现出了极大的乐观。他认为这种资料可以令雷达的制作变得更经济和容易。现在,他们的下一个目标就是3D打印出具有完好功用的雷达体系。为此,他们正在尝试将高能计算机芯片整合到制作过程中,而这可能要花费适当长的一段时间才能成功。