麻省理工学院（MIT）的研究人员利用3D打印制造出了三轴电喷雾发射器阵列，据团队称，这种制造方法首先使得这些器件的制造成为可能。

三轴电喷雾发射器对三个同心喷嘴施加高压，同时分配三种不相混溶的液体，以产生连续的层状微滴流。这些微滴可以固化成具有独特壳层的复合微粒，这种结构适用于缓释药物输送胶囊、生物传感器和自修复材料。

迄今为止，公开文献中尚未报道过这种微型化多发射器阵列的生产，传统的半导体洁净室制造无法在足够小的尺度上实现所需的几何结构。

由MIT微系统技术实验室（MTL）首席研究科学家Luis Fernando Velásquez-García领导的MIT团队，采用液相光聚合技术，在大约一平方厘米的面积内打印出了16个喷嘴的阵列。单个打印层的厚度仅为25微米，不到人类头发丝宽度的几分之一。这一单步工艺从开始到完成阵列只需数小时。

“我们无法在半导体洁净室中制造出这样的器件。这只有在它们被3D打印的情况下才可能实现。”Velásquez-García说。

每个阵列都包含一个螺旋形内部微通道网络，可将液体均匀分配到所有16个喷嘴，在保持紧凑尺寸的同时防止发射器之间的交叉干扰。

团队测试了多种结构，以确定最佳流速和电压，发现中间液体的粘度是决定微滴稳定性和层一致性的关键因素。

快速迭代几何形状的能力对于项目的进展至关重要。“我们能够大力优化设计，因为我们可以更及时地迭代。这种精细改进设计的能力是3D打印的一个关键优势。”Velásquez-García指出。

这项研究与墨西哥蒙特雷理工学院的Bryan Ivan Quintanar-Abarca作为第一作者合作完成，论文发表于《Virtual and Physical Prototyping》期刊。未来工作将瞄准更小的器件尺寸，并将导电和介电材料集成到发射器阵列中。