75、3D打印与纳米天线技术：革新能源与电子设备制造

3D打印与纳米天线技术：革新能源与电子设备制造

在当今科技飞速发展的时代，电子设备和能源收集技术的创新至关重要。传统的制造工艺在面对复杂结构和高性能要求时，逐渐暴露出诸多弊端。而3D打印和纳米天线技术的出现，为解决这些问题提供了新的思路和方法。

3D打印技术在复杂表面天线制造中的应用

传统的电子设备制造中，结构和电磁部分通常分开制造再组装，这种方式存在步骤多、工艺复杂、成品率低、成本高以及难以制造大曲率表面等问题。为了解决这些问题，基于机电一体化的多材料集成喷墨打印技术应运而生。

这种技术具有高分辨率、工艺少、成本低、无污染以及易于控制复杂空间图案等优点，已经在聚合物电致发光器件、有机薄膜晶体管、太阳能电池和生化传感器等领域得到应用。基于此技术，可将由带状线、微带线和同轴线组成的馈电网络、辐射单元、介质基板、蜂窝结构、冷却通道、支撑和保护结构等同步打印和烧结，从而简化天线结构和制造工艺，降低成本，提高天线的贴合性和设计灵活性，提升整体性能。

为了实现精确制造和优异的机电性能，提出了基于五轴数控平台的多材料创新喷墨打印技术，可用于打印各种复杂表面的天线。

轨迹规划

对于非可展表面的天线打印，采用降维策略，即将自由曲面近似为众多微平面，每个微平面作为一个打印单元。轨迹规划算法包括最大面积微平面划分、所有微平面的最优遍历排序、打印方向优化、数据处理和运动指令输出。在每次打印时，调整微平面的姿态，使其法线与垂直方向的打印头中心轴平行，将自由曲面打印转化为二维问题。打印完成后，采用闪光烧结赋予打印图案高精度和良好的导电性，且由于闪光烧结的低温特性，不会损坏树脂或聚合物基板。

为便于后续路径规划，需建立非封闭