3D 列印技術日益發達，已不再只能做出塑膠小玩具，3D 列印技術不僅能幫助重工業、電子產業大量設計、製造消費品材料，近期技術更進一步突破。麻省理工學院團隊成功研發一款 3D 列印材料，讓本身具有導電性質的材料可以被保留在列印物上，未來可能被運用在腦機介面（brain-machine interface）技術，取代現有的金屬製植入式電極探頭，也證明了 3D 列印材料上的更多可能性。
導電聚合物做 3D 列印材料，牙膏狀保留導電性質
麻省理工學院上個月底於科學期刊 Nature Communications 上發表最新研究，成功使用了具有可塑性的導電聚合物研發出一款牙膏狀的 3D 列印材料，可以讓透過 3D 列印產出的物品保留原本聚合物的導電性質。
研究團隊原使用的 3D 列印導電聚合物材料為聚苯乙烯磺酸鹽（Polystyrene sulfonate），是一種漆黑、深藍色的液體狀物質，該材料因成分內含奈米纖維而具有導電性，但經 3D 列印後液狀型態導致導電性流失，研究團隊發現讓奈米纖維的含量介於 5 – 8% 時，材料會呈現牙膏狀型態，這也因此讓 3D 列印出來的物品保留了原本導電的性能。
性質柔軟又可導電，更適合腦機介面金屬電極探頭
以往的腦機介面技術中，為讓人的腦神經能夠透過機器人為下達指令，常需要使用金屬的植入式電極探頭接受、傳遞訊號，不過因大腦是人類最脆弱的器官之一，以往金屬製材料，長久使用容易造成損傷或發炎等反應。
而麻省理工學院研究團隊的研究成果，使用 3D 列印產出的導電聚合物，製作成膠狀電極探頭，質地更為柔軟，可以更加貼合大腦的形狀，更適合長時間與大腦連結，也減少了金屬剛性材質對腦組織帶來的傷害，被視為有可能取代腦機介面電極探頭金屬原件的最佳材料。目前該團隊已將此技術用於老鼠的大腦進行實驗，初步驗證了其可行性。
突破現有技術限制，3D 列印材料將有更多可能
領導這項研究團隊的麻省理工學院機械工程系教授趙選賀透露，在製造腦機介面的植入式金屬電極探頭的技術中，3D 列印是最適合製造導電聚合物元件的技術，比起 2D 主流的絲網印刷或噴墨印刷的產出侷限於 2D 元件上，3D 列印技術比上述兩者工法更精密；而目前常見於來製造電極探頭的電子束蝕刻法，需花費上千至上萬美元，3D 列印技術相較之下將能有效低製造成本。
趙選賀表示，3D 列印的導電聚合物方面實現了從 0 到 1 的突破，他也強調腦機介面只是其中一個能證明材料性能的應用情景，體現了既具有柔性又有導電性的優勢。這項技術的研發也為許多材料的應用，提供了更多從 2D 變成 3D 的可能性。
