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北大深圳新材料学院在3D微纳打印领域取得新进展

2013-07-10 00:34
默菲
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  北京大学深圳研究生院新材料学院以新能源材料的设计与理论计算、能源采集、能源存储、能源转换及材料在原子和纳米尺度的可控制备等五大方面为总体发展布局,力争成为新能源材料基础到应用研发创新的枢纽和支撑平台,学院以薛面起、陈继涛、潘锋等教授领衔的纳米微米3D打印材料与技术实验室最近在3D微纳打印新技术开发方面取得新进展,相关研究成果已发表在最近这一期《自然杂志(Nature)》子刊《科学报告(Scientific Report》上。 

  选择性接触热化学反应示意图

  3D打印技术具有快速成型、可精确定位、可构筑三维结构等特点,在实现以功能高分子材料为基础构筑精密器件方面具有较大的优势,已经被尝试用于能源器件、微制造、航空航天、医疗卫生、微机电、组织工程等前沿领域。目前,3D打印技术在精密制造业(微纳器件加工)中的应用仍然受限于成本,以薛面起、陈继涛、潘锋等教授领衔的新材料学院纳米微米3D打印材料与技术实验室发展出了一种低成本且不依赖于传统微加工设备的3D微纳打印技术——选择性接触热化学打印技术,实现了不同功能高分子二维和三维结构的制备,同时展示了这些微结构在不同功能器件中的集成与功能化。这种3D微纳打印技术可以通过可控步骤设计调控其预定结构和尺寸,并且具有高分辨率、易于加工、可大面积制备、成本低廉和可嵌入等特点。这一普适性技术的实现为寻求更简单经济的3D微纳结构制备方法开拓了新思路,并可简单应用于微型能源器件、光伏电池、生物芯片、纳米反应器、组合化学与药物筛选等领域。

  目前,北京大学深圳研究生院新材料学院正在协同深圳动力电池产业链企业承担国家三部委(财政、工信、科技)联合“2012年度国家新能源汽车 (动力电池)技术重大创新工程项目”。其中可用于能源存储材料、能源转换材料的3D微纳打印技术是国家创新工程的开发重点之一,目前在这一方向的基础研究和技术创新相结合方面已经取得了多项进展,并已申请相关专利(申请号:201310012983.6,201310140683.6)。

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