激光网3月4日消息，根据不列颠哥伦比亚大学的说法，奥肯那根工程学院的研究人员与德雷塞尔大学合作，创造了一种新的化合物，可用于3D打印电信天线和其他连接设备。这些3D打印产品是通过将称为MXenes的二维化合物与聚合物相结合而制成的，可以用作金属对应物的替代品，并且可以极大地改进通信技术，包括天线，波导和滤波器等元件。
波导是帮助引导通信设备和微波等消费电器中的声音和光波的结构或管道。波导的尺寸各不相同，但从历史上看，由于其导电特性，它们由金属制成。
Mohammad Zarifi博士是UBC Okanagan微电子和千兆赫兹应用实验室的研究员，也是工程学院的副教授，他和他的OMEGA团队开发了最先进的通信组件，这些组件具有与金属兼容的性能，但重量减轻10至20倍，成本更低，并且易于构建。
“在不断发展的技术环境中，波导——我们日常使用的设备的基础——正在经历一场变革性的转变，”Zarifi说。“从熟悉的微波炉嗡嗡声到卫星通信的广泛覆盖，这些不可或缺的组件传统上由银、黄铜和铜等金属制成。”
费城德雷塞尔大学A.J.德雷克塞尔纳米材料研究所所长Yury Gogotsi博士解释说，MXenes是一个新兴的二维材料家族，碳化钛MXene在导电性方面处于领先地位。“将MXenes视为纳米薄的导电薄片，可以分散在类似水的粘土中，”他说。“这种材料可以在纯水中分散，无需添加剂即可应用于几乎任何表面。在空气中干燥后，可使聚合物表面导电。这就像在室温下进行金属化，没有熔化或蒸发金属，没有真空或温度。
将MXenes集成到3D打印的尼龙基部件上，可以使通道状结构更有效地将微波引导到频段。轻质增材制造组件的这种能力可以影响航空航天和卫星行业电子通信设备的设计和制造，UBC Okanagan 工程学院博士生、该文章的第一作者 Omid Niksan 解释说。“无论是在天基通信设备还是像MRI机器这样的医学成像设备中，这些轻质MXene涂层的聚合物结构都有可能取代传统的制造方法，如金属加工来创建通道结构，”他说。
研究人员拥有基于聚合物的MXene涂层通信组件的临时专利。
“虽然还有更多的研究要做，但我们对这种创新材料的潜力感到兴奋，”Zafiri说。“我们的目标是探索和开发3D打印天线和通信设备在太空中的可能性。通过减少穿梭运输车的有效载荷，它为工程师提供了更多选择。
该研究是与德雷塞尔大学A.J.德雷克塞尔纳米材料研究所的科学家合作进行的，并得到了国防部，自然科学与工程研究委员会以及美国国家科学基金会的支持。它发表在最新一期的《今日材料》杂志上。
