【最新科研】3D打印纳米线

张明 2024-08-22

金属及其合金的纳米级三维three-dimensional (3D) 打印，面临着速度、微型化和材料性能不足的挑战。传统纳米制造依赖于光刻方法，具有材料约束、有限分辨率和缓慢的逐层处理。

武汉大学Yaoyu Wang, Chenqi Yi, Wenxiang Tian，Gary J. Cheng等， 在Nature Materials上发文，报道了利用双光子分解和光学力捕获的无聚合物技术，用于金属、金属氧化物和多金属合金的自由空间直接3D打印，分辨率超过光学极限。

这种方法涉及前驱体金属原子的双光子分解，通过光学力和超快激光烧结过程，快速组装成纳米团簇，从而产生致密、光滑的纳米结构。激光诱导的局域表面等离子体共振增强了近场光学力，以促进纳米团簇聚集。

这种方法，免除了有机材料、逐层打印和复杂后处理需求。打印的钼纳米线表现出了优异的机械性能，非常类似于单晶行为，而Mo–Co–W合金纳米线优于钼纳米线。

这一制造技术创新，有望实现高品质金属和金属氧化物的定制3D纳米打印，推动纳米电子学、纳米机器人和先进芯片制造工艺。

Free-space direct nanoscale 3D printing of metals and alloys enabled by two-photon decomposition and ultrafast optical trapping.

通过双光子分解和超快光学捕获，实现了金属和合金的自由空间直接纳米级3D打印。

图1: 3D纳米打印工艺和结构工艺方案、机理、模拟和演示。

图2: 金属、合金和金属氧化物的打印表征。

图3: 线性和弯曲的3D纳米结构。

图4: Co晶格、Mo纳米线和合金纳米线的原位力学测试。

文献链接

Wang, Y., Yi, C., Tian, W. et al. Free-space direct nanoscale 3D printing of metals and alloys enabled by two-photon decomposition and ultrafast optical trapping. Nat. Mater. (2024).

https://doi.org/10.1038/s41563-024-01984-z

https://www.nature.com/articles/s41563-024-01984-z

本文译自Nature。

内容来源：今日新材料

责任编辑：展源

审　　核：何发

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