2019-8-19 3d打印资讯 0条评论  

【研究背景】
      锂金属负极具有比容量最大、氧化电位最低、能量密度最高等优点,有望成为下一代高性能电池负极。但是,锂金属负极在循环过程中会产生锂枝晶,会刺穿隔膜导致电池短路,带来严重的安全性问题,一直阻碍着锂金属电池的商业化进程。此外,充放电过程中锂负极的体积变化也会引起大的界面电阻,导致差的循环性以及低的库伦效率。近年来研究表明,通过对电极形貌结构调控,进而调节电场和锂离子浓度在电极中的分布,可以有效地抑制锂枝晶的生长和减缓体积膨胀问题。然而,现有的电极材料结构调控仍然存在着倍率性能差和面积比容量低等问题。
【工作介绍】
     针对该问题,近日,新加坡国立大学John Wang教授、Jun Ding教授和Wei Chen教授(共同通讯作者)在前期的3D打印研究基础上(Adv. Funct. Mater. 29, 2019, 1806658),进一步拓展了新的打印材料——锌金属有机框架(Zn-MOF),巧妙地利用锌金属在高温下挥发的特点,设计并构筑了一类氮掺杂碳框架电极。该3D打印碳框架(3DP-NC)集合了分级多孔结构、高比表面积以及氮掺杂碳等电极结构优势,利于均匀地沉积大量的锂金属,从而大幅度地提高面积比容量(高达30mAh/cm2);同时有效地抑制了锂枝晶的生长,提高安全性;并且减小了局部电流密度,进而提高倍率性能。相应的对称电池能够在高达20mA/cm2电流密度下长时间稳定循环并具有低的过电势。采用此简单的浆料配置方法和浆料直写成型技术,同时成功地打印了商业化磷酸铁锂(LiFePO4)正极材料,并组装成基于3D打印电极的高倍率锂金属电池。相关研究结果以“3D-Printed Electrodes for Lithium Metal Batteries with High Areal Capacity and High-Rate Capability”为题发表在《Energy Storage Materials》上(2019, DOI: 10.1016/j.ensm.2019.07.041)。吕之阳博士和Gwendolyn J. H. Lim为该论文的第一作者。

【创新性与亮点】
1)作者将3D打印技术与Zn-MOF新材料相结合,提供了一条新颖的制备氮掺杂碳框架的技术路线;
2)该氮掺杂碳框架具有分级多孔结构、高比表面积以及氮掺杂碳等结构优势,作为锂金属集流体极大地提高了锂金属负极的安全性、面积比容量及倍率性能;
3)基于3D打印电极组装的锂金属全电池展现出优异的高倍率性能。

2019-8-19 3d打印资讯 0条评论  

前不久,日本政府批准第一例人兽杂交胚胎实验震惊了世界,这也是世界首例获批的人兽杂交实验。

2019-8-19 3d打印资讯 0条评论  

       近年来,柔性压敏传感器因其在可穿戴电子、机器人、触摸屏等皮肤领域的潜在应用而受到广泛关注。这些传感器可以根据电阻率、电容和压电原理设计。电阻式压力传感器均基于弹性矩阵,但在低压区(< 5KPa)往往表现出较大的滞后和较差的灵敏度,而压电式压力传感器又无法测量静压,且易受到温度影响。而电容式压力传感器具有灵敏度较高、功耗低、温度无关、频率响应好、长期稳定等优点。其中,灵敏度是决定其工作性能的决定性因素。电容式传感器是通过在两层高顺应性电子导体(如ITO、Ag NWs、CNTs)之间夹一层弹性电介质薄膜(如PDMS)而组装成的,这类传感器通常被称为电子皮肤。在这种结构中,弹性介质的可压缩性保证了在压力负荷作用下电容的较大变化,对传感器的灵敏度有重要影响。已经表明,引入超低弹性模量介电材料或者设计空气陷阱微观介电层,灵敏度会得到很大的改善,然而,实现这样的微结构设计往往需要一个复杂而耗时的模具转移过程,在此过程中模具是基于化学刻蚀和光刻技术制备的,从而限制了规模和结构多样性。
      近年来,离子皮肤的概念被提出,离子导体取代电子皮肤中的电子导体,并作为传感器的电极。这种离子皮肤对压力的传感具有很高的灵敏度,因为它们的电极组件可以通过3D打印简单的微制造技术轻松构建。在压力传感器中引入柔软、结构化的水凝胶,使得整个离子皮肤更容易形变,从而有利于提高灵敏度。此外,许多水凝胶具有相对良好的生物相容性,其压缩模量接近人体的杨氏模量,从而保证了离子皮肤于人体组织之间的力学相容性。然而,水凝胶在露天环境中会迅速干燥,在此过程中,水凝胶的透明性、导电性、柔韧性、可拉伸性等各种性能会逐渐降低,从而影响了器件的性能的稳定性。信号漂移是离子皮肤和电子皮肤在长期触觉检测中共同面临的另一个难题。目前,几乎所有现存的柔性电容器的结构都是通过物理上逐层叠加而实现。层间非化学键合,以及电极与介质材料之间的弹性不一致,将导致层间在苛刻的压力反复加载-卸载循环中产生相对位移。因此,使用一段时间后往往会出现明显的电容漂移,使得检查结果不再可靠。
      为此,加拿大西安大略大学的Yang Jun教授团队提出了一种双材料3D打印制作离子皮肤的策略,消除了长期使用过程中信号漂移和性能衰退的风险,同时通过3D打印具有微结构的离子水凝胶电极,赋予了离子皮肤高灵敏度。离子皮肤是由两种光固化前驱体(PAAm/PEGDA/Mg2+水凝胶和水稀释聚氨酯丙烯酸酯-WPUA)的替代数字光处理3D打印制备的,其中,离子导电水凝胶作为软而透明的电极,电绝缘的WPUA作为柔性、透明的介质层。这种新型的双材料打印使得水凝胶和WPUA之间具有很强的化学键合,这对水凝胶与空气之间的隔离具有重要作用,赋予了该装置设计的特性。所得的装置具有高灵敏度、最小滞后、毫秒范围内响应和良好的重复耐压性能。研究表明该双材料3D打印技术有望实现高稳定、高性能的离子皮肤制备,用于监测人的生理信号和人机交互。
图文快递:

2019-8-19 3d打印资讯 0条评论  

      voxeljet是一家全球领先的工业级3D打印系统制造商,专注于以塑料粉末和砂子为材料的粉末粘接喷射技术。 借助增材制造,我们希望通过使用创新的技术和全面专业的知识,为客户赢得最大的效益和经济价值。 我们丰富的产品体系可以根据不同的行业、要求和尺寸提供定制化的解决方案,从而为更快,更灵活的生产提供基础。
    2019年6月30日的季度业绩报告。
亮点 -  2019年第二季度(1)与2018年第二季度相比

2019-8-19 3d打印案例 0条评论  

      液态金属是一类具有不定型态、可流动液体形态的金属材料。“汞”可能是大家最先想到的液态金属材料,事实上目前液态金属还包含了“镓”、“铟”以及其相关的合金材料。目前国内在液态金属领域的研究是以中科院、清华大学刘静老师团队为代表,其已采用喷墨、直写等多种工艺针对液态金属的特性及特定领域的应用进行了相关研究。由该领域衍生出液态金属相关的技术型企,如北京梦之墨公司、云南中宜液态金属等,已经在相关领域得到应用。
        最近韩国研究人员利用液态金属3D打印技术成型了可重构天线。这无疑在3D金属打印领域之外开拓了一种新技术,应用液态金属3D打印可以成型可延展的多样集成化结构。未来的应用领域包括:可延展电子、穿戴电子、软体制动器、机器人等领域。

2019-8-16 3d打印案例 0条评论  

看过《游戏王》的朋友们,一定对法老王阿图姆手中的“七神器”记忆犹新,这七样可以打开通往冥界大门,唤醒大邪神索克的强力埃及法老王道具,想必也激起了大家脑中尘封的回忆吧(和中二的气息)。一名ID为mofppe的Twitter网友就上传了自己用3D打印制作的《游戏王》“七神器”模型,真的是十分漂亮。

2019-8-16 3d打印资讯 0条评论  

     目前在航空航天领域,3D打印技术可以解决极端复杂的精密构件加工制造难题,在随形内流道、复杂薄壁、点阵镂空、复杂内腔、多部件集成等复杂结构问题上有先天优势,是3D打印技术快速发展的重要领域。

      无论技术如何变化,或者新的创新如何让人感到眼花缭乱,制造业的基本目标都保持不变:减少意外停机时间,降低成本,消除不必要的浪费等等。幸运的是3D打印(增材制造)正是这种创新技术之一,在实现复杂的功能产品设计和时间节省方面,3D打印有着无与伦比的优势。

2019-8-16 3d打印案例 0条评论  

       盆骨骨折是一种严重外伤,占骨折总数的1%~3%,多由高能外伤所致,半数以上伴有合并症或多发伤,致残率较高。严重者通常需要手术治疗,一般采用先复位后固定的手术方式。传统手术操作缺少术前较为系统的规划,使得医生在术中对骨折部位的复位和固定操作较为困难。

2019-8-16 3d打印资讯 0条评论  

    现在和将来的量子技术 – 例如原子钟1或量子定位系统2 – 需要有效的系统来冷却和捕获原子。然而,形成和维持冷原子云绝非易事 – 除其他因素外 – 需要超高真空(UHV)环境,这是高精度量子应用的关键。