使用納米技術制造3D打印機NanoOPS
近日。Northeastern大學的高速納米制造中心（CHN）長期以來一直在研究納米技術。如今他們展示了其體型巨大、幾乎充滿整個房間的納米級柯式打印系統（Nanoscale Offset Printing System），或簡稱NanoOPS。 這個巨大的六邊形機約有7英尺寬，在它的中心固定著一個機械臂，用以轉移模板和產品。
CHN的團隊稱，這套全自動的原型系統使用了全新的納米打印技術。“該系統可以使產品充分利用納米材料的獨特性能優勢。在幾分鐘內，該系統就能在柔性或硬質基板上使用導電、半導電或絕緣性的納米材料（有機或無機）3D打印出納米結構和電路（最低可達25納米）上的柔性或硬質基板。這些基板尺寸最大可達8英寸寬。”
NanoOPS的工作原理是這樣的：與常見的擠出式3D打印機逐層堆積樹脂或塑料不同，納米3D打印機一開始就會在產品的模具或模板上打印。需要打印的計算機芯片或另一塊電子器件會浸入含有微小納米粒子的溶液。系統會向溶液加入電脈沖，以引導納米粒子附著在產品上，精確控制粒子數量以形成指定的任何形狀。使用這種方法，銅納米顆粒可以制成有史以來最小、最精確的形狀。
尤為值得稱道的是，這一革命性的NanoOPS系統的運行、生產成本也遠低于普通的納米制造設備，使之具備了快速商業化的廣闊前景。
潛在的市場是巨大的：智能手機、平板電腦、相機等對微電子的需求比以往任何時候都高。由于這些微小的電子器件都是使用昂貴的硅基制造工藝生產的，市場價格一直居高不下。此外由于依賴噴墨技術，它的生產速度相對緩慢，而且制造出來的產品只能到微米級，而非人們理想中的納米級。
一份來自Northeastern大學的報告稱，“一座微電子制造工廠往往要花費數十億美元，并且需要大量的水和電資源支持。此外，目前生產納米級設備幾乎都沒有利用到納米材料，比如納米管、量子點（ quantum dots）和納米顆粒，的獨特性能和屬性。3D打印則提供了一種獨特的方法來制造包含了納米材料的制造設備和產品。”
開發人員希望NanoOPS能夠“改變納米制造和納米技術的應用現狀，而且由于在不危及工人或破壞生態環境的前提下大大降低了納米器件制造的高成本門檻，必將刺激相應的創新更多的出現。NanoOPS可以用來制造新的、更實惠的電子產品、藥品，更強、更輕、更智能的復合材料，或更快、更便宜的能源采集和存儲設備。”
因此，這一技術將對各種工業領域產生革命性的影響。CHN的主任Ahmed Busnaina說，比如電子器件，iPhone手機的生產成本在理論上可以降低至10美元。同時醫學界也將大大受益。藥物可以制成納米顆粒直接通過皮膚吸收，而不用注射到血管里。
納米技術能真正改變制造。而且這并不遙遠。不過，要等到可商用的納米制造3D打印機上市還需要許多工作。Busnaina教授則對此充滿信心，他認為“一或兩年”我們就能看到納米打印的消費產品出現。雖然這可能并不意味著iPhone價格會大幅下跌，但他預期某些醫療方面的應用，如癌癥檢測傳感器等指日可待。
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