採用3D列印的器件製作技術可實施器件的按需製作以及從小型到大型的器件設計,透過在墨水原料中添加各種功能性物質,還可以製造任意的器件,因此該技術目前已經成爲受到各領域廣泛關注的技術之一。日本東北大學多元物質科學研究所的本間格教授等人組成的研究團隊製作了在不易燃且安全優異的氫離子導電離子液體中添加無機奈米粒子和光硬化樹脂混合而成的墨水,可以應用於3D列印自不必說,還可應用於固體蓄電器件的質子導電膜(由質子導電的絕緣體,可作爲電池和電容的電解質材料)。
圖:可用於3D列印的質子導電墨水
該研究着眼於「在離子液體中混合無機奈米粒子時,離子的粘度會發生變化,變成凝膠狀態」的現象,用紫外線燈照射吐出的墨水後,光硬化樹脂會硬化並保持形狀不變。研究團隊還利用這一特性,製作了採用質子導電膜的僞固態電化學電容。
這種以各種離子液體和無機材料爲起始原料且高度靈活的舉措和方法,有望作爲正積極推進開發的可穿戴器件和柔性器件的基礎技術取得進一步的隊形變換。
日文:JSTnews 2021年7月號
翻譯編輯:JST客觀日本編輯部