3D打印:将隐形眼镜和量子点LED相结合

3D打印将隐形眼镜和量子点LED相结合

普林斯顿的LED打印机已经开始进行量子点LED的后续研发：将LED与标准隐形眼镜相结合，制造出能够投影彩色光线的设备。

目前该设备还无法佩戴：隐形眼镜的材料依然是硬质塑料，不适合佩戴在眼睛上，此外量子点LED也需要外部电源供电。不过，这个小设备还是证明了3D打印电子设备可以制成多种复杂形状，制造出能够完全发挥功能的设备。

普林斯顿大学麦卡尔平研究小组的机械和空助理教授Michael McAlpine说： “这向大家展示了我们可以利用3D打印技术制造包括半导体在内的复杂电子元件。我们已经具有了能够打印整台设备的能力，这次则是LED。”

“我们利用量子点(纳米颗粒)作为墨水进行打印，已经可以生成两种颜色，橙色和绿色。”

上个月曝光的3D打印QLED由五层结构组成。在最底层之上，是为机械电路提供金属导体的纳米银离子层环形结构。上面两层由内含硒化镉纳米颗粒(量子点)的硫化锌组成，负责为下一层供变电，最顶层是镓铟制成的低共熔合金，作为阴极。

McAlpine当时说：“传统微电子工业在2D电子设备上很有建树，因为电视也好，手机也好，屏幕都是平面的。然而3D打印是三维作业，也许可以用于人类还没有想到的领域，比如可以用在身体里的3D结构。”

去年该团队用3D打印设备用活体组织打印出了一只内藏天线的耳朵。但是团队这次面临的隐形眼镜却是不同的难题：用3D打印不同材料肯定会存在不兼容性，比如说温敏度的不同。

研究首席作者Yong Lin Kong说：“举个例子，虽然在不借助传统微型品制造技术的前提下制造由纳米颗粒和聚合物组成的均匀薄层不是很复杂。但是打印薄层的厚度和均匀程度却是决定最后的成品性能和打印产量的决定性因素。”

这也是这台造价2万美元的打印设备要回避的难题。

3D打印将隐形眼镜和量子点LED相结合2

为了制造这小小的隐形眼镜，研究团队首先用3D扫描获得了隐形眼镜的形状，随后数据被转化为程序输入3D打印机，这样QLED就可以在弯曲表面上进行打印。

当然，要制成隐形眼镜显示器还有很长一段路要走，比如说如何从内部提供电源，如何将显示屏与柔软的隐形眼镜整合，要知道这可不是硬质塑料——更别提还有实际可用性这个问题。

团队未来还会研究其它3D打印电子元件的可行性——比如3D打印的晶体管。