英国科学家研究3D打印超材料 可制造零污染PCB

近日，英国拉夫堡大学（Loughborough）获得了一笔390万英镑的资金用于合成3D超材料的研究，这笔资金来源于英国工程和物理科学研究理事会（EPSRC），这个研究项目名为SYMETA，即Synthesizing 3D Metamaterials的缩写，目的是为了开发一种更加生态、环保的用于射频、微波和太赫兹波的高频电路。

此前，生产这种高频电路需要使用到有害化学物质和大量的水，浪费了大量的资源，对环境破坏也极大，因此拉夫堡大学的研究人员决定采用3D打印超材料这种全新的方式来解决目前存在的弊端。

超材料是一个科学术语，它原本不存在于自然界，是科学家用人工复合的手段研发的工程复合材料，Symeta项目团队希望利用超材料和3D打印的手段制造出这种高频电路，或者称之为“超电路”，并将其用于无线手机和无线路由器之类的设备。

Symeta项目负责人是YiannisVardaxoglou教授称：“将这种技术和材料引入复杂的电子设计领域将会带来一种革命性低成本制作电子器件的方法。”同时这个项目组将会与Exeter大学、牛津大学、谢菲尔德大学、玛丽女王大学和伦敦大学等其它英国大学的研究部门进行合作。

为了创建这种“超电路”，Symeta团队尝试将金属物质包裹进各种金属、聚合物、陶瓷等颗粒材料中，然后使用3D打印将它们打印成各种形状，使之具备接地层（ground plane）、部件和导电线路同样的功能，这就意味着PCB可以被打造成各种不同的形状，而传统PCB却完全是平的。Vardaxoglou 说，“它们可以变幻形状，以便装进一些有特殊要求的装置，像心脏起搏器等。”

截至目前，研究团队已经可以用来打印的材料还仅限于那些可以在220摄氏度左右融化的，这也是3D打印喷嘴所能达到的最高温度。未来Symeta研究人员将进一步提升温度，扩大可选材料的范围。

Vardaxoglou对这项技术相当有信心，他们的初步目标是开发一种能够配置两到三个喷嘴的机器，并且能够能够处理不同的颗粒材料，并具备大批量生产的能力。Symeta团队的这种增材制造印刷电路板的方法将足以与传统的制造方式PK。

据了解，英国工程和物理科学研究理事会针对解决重大工程和科学问题研究项目准备投资2100万英镑，Symeta项目团队得到的这390万英镑只是其中的一部分，英国科学大臣Jo Johnson评论EPSRC的投资计划称："我们希望英国成为欧洲最具创新能力的地方，而2100万英镑投资将会把我国的研究人员汇集起来解决一些我们所面临的最紧迫的工程领域的挑战。

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