关于全3D打印的LED灯的性能分析和应用

将3D打印用于生产线生产是一件十分神奇的事。将来某一天，每个人的家里都是一个迷你加工厂，在线下载CAD模板打印出眼镜、咖啡杯、鞋等等家里需要的所有东西。但问题是，目前3D打印只能打印出一些塑料玩意。

机械工程师Michael McAlpine说：“在3D打印的世界里，人们正在努力尝试用多种材料进行打印。他们真正的意思是——用两种不同颜色的塑料进行打印。”

McAlpine和他来自普林斯顿大学的同事已经将5中不同种类的材料混合在一起打印出第一个全3D打印的LED灯了。尽管其他的团队抢先声明拥有这种技术，但McAlpine说他们的这种技术并不是完全真实的。他说：“他们只是打印出了电路板，然后把LED灯泡放进去。”

具体来说，普利斯顿团队创造出来的LED灯被称为量子点LED。它跟电视和手机里的内置LED灯比较相似，但量子点LED有可能会更节能。

为了制作这个LED灯，研究者们必须量身定做一台3D打印机。制作这台3D打印机他们花了6个月的时间，并且花费了10000到20000美元。

金属坏作为金属接触电路。顶部有两个聚合物层，它们一起将电流传输到下一层。它们里面含有量子点。量子点是硒化镉纳米颗粒包裹在硫化锌壳中形成的。当电子遇到这些量子点，它们就会发出橙色或绿色的光。阴极的光是由共晶镓铟形成的，通过它向LED外部发出电子流。

除了将金属和聚合物结合，还有一些亲水性和疏水性的材料，一些液体材料和一些固体材料。McAlpine说，在一个3D打印产品中用到了大量的不同种类的材料。

3D打印的LED与iPhone屏幕上使用的一些LDE处于相同水准，虽然它们没有打败那些昂贵的LED，但这似乎也不是一件难事。通过控制量子点的厚度和均匀性，实验不同的油墨配方，3D打印LED的性能会更好。也许有一天，3D打印机变得便宜，人们就可以自己组装电视和Iphone。

但McAlpine的想象更加令人兴奋。他说：“传统的微电子工业是真的很擅长做二维电子产品。无论是电视还是手机，屏幕都是平的。但3D打印给了你第三个维度，人们可以利用它来实现一些还没有想到的事情，例如3D打印人体的身体结构。”

接下来，McAlpine的团队(去年做了一个仿生耳)，尝试打印晶体管，这样他们的3D打印机可能就会有那种你在计算机芯片中才能找到的功能。

物联网时代的到来，也带来了巨大的产业化机会。根据MIT Technology Review预测，截至2020年，世界上的联网设备在数量上将会接近280亿部，而他们当中有近一半都不是智能手机或PC。在这些众多的智能设备中，很多智能设备如智能开关等由于功能简单并不需要最尖端的制造工艺，这也为工艺相对落后的中国企业带来更多的机会。