弗吉尼亚理工实验室3D打印液态金属复合材料 导热性提升40倍

IT时代网9月29日消息，据Tom's Hardware报道，弗吉尼亚理工大学的研究人员把共晶镓铟合金（EGaIn）混入未固化的聚二甲基硅氧烷（PDMS）硅胶中，制成可3D打印的复合材料，用于导热而非导电。

镓铟合金按约三份镓、一份铟配制，混合后在室温下呈液态。金属被混入未固化硅胶后被分散成独立液滴，每个液滴外包覆一层薄薄的氧化镓外壳。在烘箱中约一小时，硅胶从凝胶变为固体，但内部液滴仍保持液态。据研究人员介绍，液滴直径在10至100微米量级。

打印设备是一台注射器供料的机器，实验室可直接从注射器装载材料并打印。液滴形状由一个参数决定：控制材料离开喷嘴的速度与打印平台移动速度之比。选对参数后，圆形液滴会被拉长成细长形状；液滴被拉伸后，热量可沿每个液滴的长轴传导，从热源方向导向散热端。

研究团队在2025年发表于《Advanced Functional Materials》的论文中给出数据：沿液滴方向，这种打印复合材料的热导率为9.9 W/mK，约为未填充硅胶的40倍。另有一篇2024年发表于《Additive Manufacturing》的论文指出，氧化外壳在其中起到独特而关键的作用。

在被问及用途时，研究人员指向定制散热器与可拉伸可穿戴设备。该复合材料同时具备软弹性和高韧性，并可实现自修复电路。

编辑：林一舟