目前,，微米尺度金屬結(jié)構(gòu)的增材制造主要采用三種策略：微立體光刻模板的金屬化、金屬材料的轉(zhuǎn)移-燒結(jié)以及原位金屬合成,。其中,，基于金屬離子局部電化學(xué)還原反應(yīng)的電化學(xué)沉積3D打印技術(shù)采用原位金屬合成的方式，無需進(jìn)行任何后處理,。該技術(shù)使用金屬鹽溶液作為原料,，在打印過程中，金屬鹽溶液通過打印噴嘴噴射到導(dǎo)電基底上,，當(dāng)溶液接觸到基底時(shí),，金屬離子發(fā)生還原反應(yīng)形成金屬沉積層。
本研究論文介紹了一種基于力學(xué)控制的金屬電化學(xué)沉積3D打印技術(shù),，該技術(shù)采用中空原子力顯微鏡(AFM)懸臂梁在標(biāo)準(zhǔn)三電極電解池中局部噴涂金屬離子,，從而發(fā)生局部電鍍反應(yīng)。中空懸臂梁偏轉(zhuǎn)反饋信號(hào)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測體素的生長,，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)打印過程的自動(dòng)化,；而且該技術(shù)無需進(jìn)行參數(shù)校準(zhǔn)，可在導(dǎo)電基底任意位置進(jìn)行打印,?；谝陨蟽?yōu)勢，該技術(shù)可自動(dòng)成型任意形狀的3D結(jié)構(gòu),。研究人員利用該技術(shù)打印了兩個(gè)不同比例的大衛(wèi)雕像銅復(fù)制品,。雖然銅是最合適的電沉積金屬，但該技術(shù)同樣適用于可宏觀電鍍的所有金屬,。
圖1. 基于力學(xué)控制的電化學(xué)沉積3D打印技術(shù)制備兩個(gè)并排支柱的示意圖
圖2. 比例為1:10000和1:70000的大衛(wèi)雕像復(fù)制品的SEM圖,。a-c：比例為1:10000,、高度為700μm的復(fù)制品；圖a插圖,、圖b插圖及d圖：比例為1:70000,、高度為100μm的復(fù)制品
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