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AJP介绍
气溶胶喷射打印技术是一种近年来新兴且备受关注的非接触式先进制造技术，其通过控制并约束微液滴的传输与沉积，可实现经济高效的微尺度3D打印过程。当前，气溶胶喷射打印技术已在电子、光电、光学、新能源、医疗卫生、航空航天、微纳制造等领域器件和系统从概念到原型的快速制造过程中显示出巨大应用前景，相关工作发表在Nature、Nature Materials等高水平期刊上*。
典型过程：
① 雾化过程：溶液或悬浮液经超声雾化或气动雾化形成气溶胶液滴；
② 筛分过程：气溶胶液滴被过滤或虚拟撞击器筛分去除过大或过小液滴并经载气输送至打印头；
③ 约束过程：气溶胶液滴在打印头经鞘气约束聚焦，形成微米级幅宽射流，调节聚焦比可以原位调控射流幅宽；
④ 沉积过程：气溶胶液滴在基底表面限域沉积，实现微尺度3D打印过程，通过控制沉积稳定可以调控溶质迁移组装过程。——————————
* Nature 2023, 617, 292–298;
Nature Materials 2022, 21, 811-818;
Nature Materials 2024, 10.1038/s41563-024-01831-1,
Nature Electronics 2020, 3, 622–629;
Advanced Materials 2020, 3, 2006647;
Advanced Materials 2021, 33, 2006792;
Additive Manufacturing 2023, 63, 103412;
Science Advances 9, 9, eadi5104;
Advanced Materials 2020, 32, 2004277;
Additive Manufacturing 2018, 23, 70-78;
Advanced Materials 2014, 26, 7032-7037;
Advanced Energy Materials 2017, 7, 1701151;
Additive Manufacturing 2020, 33, 101096.
技术特色
可雾化的材料体系均适用气溶胶喷射打印技术，适用粘度可达1000cP。在应用过程中，可以将待打印材料直接配制成溶液或悬浮液。
① 适用材料广
气溶胶喷射打印技术 VS 喷墨打印技术
材料形态：溶液（悬浮液）、量子点、纳米颗粒、纳米棒（线） 、二维材料（纳米片）、小分子、大分子、聚合物等
金属材料：金、银、铜、铂、镍、钯、铝、合金等
非金属导体：碳管、石墨烯、MXene、PEDOT:PSS、ITO等
化合物：氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化锆、氧化铟、氧化 镍、氧化钨、氧化硅、铝热剂、钛酸钡、钙钛矿、 磷酸铁锂、稀土氧化物、四氧二铁酸钴、陶瓷等
有机和高分子：糖、聚苯胺、聚酰亚胺、聚乙烯比咯烷酮、聚二甲基 硅氧烷、光刻胶、聚偏二 氟乙烯、聚氨酯、生物材料 、蛋白质、酶、特氟龙等
在打印过程中，通过调节聚焦比，构建液滴传输微通道，有效降低飞溅发生的同时，原位调控射流幅宽，实现数微米至数百微米高质量打印及自由调节。
② 打印精度高
③ 墨水容易配
墨水配制简单易行，可以使用简单溶剂（如水、乙醇等）对微纳米材料分散，或直接配制溶液，粘度可至1000cP。配制过程中无需添加其他分散剂或助剂。本技术可以大大缩短传统过程中的墨水配制摸索过程，降低因添加剂对材料性能的影响。
④ 结构多尺度
微反应技术在精细化工、纳米材料以及基于微反应技术的新过程等方面具有重大应用前景。在气溶胶喷射打印过程中，微米级的液滴可以作为微反应器，通过控制传输及沉积中的温度场，实现对材料结构的多尺度原位控制，极大丰富增材制造技术的应用内涵。
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