研究者らは、3Dプリントで作製したプラスチックの内部に高性能な電気回路を組み込みました。
このプラスチックによって、より小型で多用途なドローンや、性能が向上した小型衛星、生体医療用インプラント、スマート構造物が実現する可能性があります。
研究者らは高エネルギーの光パルスを使って微細な銀線を融合させました。その結果、最先端技術の10倍の電流を流せる回路ができたと、学術誌Additive Manufacturingに掲載された研究で報告しています。導電性を10倍に高めることで、エンジニアはエネルギー消費を抑え、機器の寿命を延ばし、性能を向上させることができます。
「私たちの技術革新は、3Dプリントと強力な光パルスを使って銀ナノ粒子を融合させ、電子機器向けの一体型ユニットを開発するうえで、大きな可能性を示しています」と、筆頭著者でラトガース大学ニューブランズウィック校工学部の機械・航空宇宙工学科助教、ラジブ・マルホトラ氏は述べています。
ポリマー、すなわちプラスチック製の3Dプリント構造物の内部に電気的な相互接続を組み込めば、より小型でエネルギー効率の高い機器の新たな設計が可能になります。こうした機器には、CubeSat（小型衛星）、ドローン、送信機、光センサーやモーションセンサー、全地球測位システムなどが考えられます。こうした相互接続は、アンテナ、圧力センサー、電気コイル、電磁シールド用の電気グリッドにも役立つ可能性があります。
エンジニアらは、キセノンランプからの高エネルギー光を用いる先端技術「強力パルス光焼結」によって、ナノワイヤと呼ばれる細長い銀の棒を融合させました。ナノ材料の大きさはナノメートル単位で測ります（1ナノメートルは1ミリメートルの100万分の1で、人間の髪の毛のおよそ10万分の1の細さです）。太陽電池、ディスプレー、無線周波数識別（RFID）タグなどの機器では、すでに融合させた銀ナノ材料を使って電気を伝えています。
次の段階として、完全な3D内部回路の作製、導電性の向上、そして柔軟な内部回路を柔軟な3D構造物の内部に作ることが挙げられると、マルホトラ氏は述べています。
