2024年10月26日，据资源库了解，麻省理工学院（MIT）的研究人员在电子制造领域取得一项重要进展：他们利用全3D打印技术，制作出了不需要半导体材料的有源电子设备器件。这一突破性研究发表在新一期《虚拟与物理原型》杂志上，为将来的电子制造开辟了新途径。

团队使用普通的3D打印机和成本低廉、可生物降解的材料，打印了这些无半导体器件。

虽然这些器件性能还不足以与传统半导体晶体管相比，但它们已能执行一些基本的控制任务，比如调节电动机的速度。

实验过程中，团队发现掺杂铜纳米颗粒的聚合物细丝具有一种特别的现象：当通过大电流时，材料会表现出显著的电阻增加；而一旦停止供电，其电阻又迅速恢复到初始状态。这一特性使得工程师能够制造类似晶体管的开关，而晶体管通常与硅等半导体材料相关。

研究团队还尝试用其他 3D 打印材料复现这一现象，比如掺杂碳、碳纳米管和石墨烯的聚合物材料，但最终未能找到另一种可以实现这种可复位保险丝功能的可打印材料。

研究人员推测，当这种材料被电流加热时，内部的铜颗粒会分散开，从而导致电阻急剧上升；当材料冷却后，铜颗粒再次聚集，电阻恢复。

此外，聚合物基材在加热时从结晶态转变为非晶态，冷却后又重新结晶，这种现象被称为聚合物正温度系数效应。

研究团队利用这一现象，成功实现了一步打印出可用于构建无半导体逻辑门的开关。这些设备由细薄的掺铜聚合物3D打印线条构成，内部交叉的导电区域使研究人员能够通过控制输入电压来调节电阻。此外，这种聚合物线材还可以掺入其他材料，例如磁性微粒，从而赋予设备更多功能。

未来，研究团队希望利用这项技术打印出功能齐全的电子设备。他们的目标是通过挤出3D打印技术制造出一个完全工作的磁动机。此外，他们还计划进一步优化工艺，制造更加复杂的电路，并探索这些设备的性能极限。