弗吉尼亚理工大学展示3D打印液态金属（镓铟）复合材料，热导率提升40倍，实现计算系统的高级散热。

弗吉尼亚理工大学研究生Hugh Grennan展示了一种新型3D打印复合材料，将液态金属与硅橡胶相结合以增强导热性能。在3D Printing Nerd YouTube频道的一次演讲中，Grennan展示了这种材料的导电性能，即使被切割后仍保持功能，并成功将其打印成散热器——热导率达到基础硅橡胶的40倍。

该复合材料由共晶镓铟合金（EGaIn）组成，这是一种约三份镓和一份铟的金属合金，在室温下保持液态，悬浮在未固化的聚二甲基硅氧烷（PDMS）硅橡胶中。混合时，液态金属分解成单独的液滴，每个液滴周围有一层薄的氧化镓膜。在烤箱中加热约一小时后，硅橡胶固化成固体，而金属液滴保持液态，直径从10到100微米不等。这种结构使复合材料具有软弹性、极强的韧性以及自主自愈电路的能力。

该研究来自弗吉尼亚理工大学高级制造新中心（VT MADE）的软材料与结构实验室。Grennan使用了一台装有该复合材料的注射器进料3D打印机。打印机的设置控制喷嘴挤出速度与打印床运动的比例，将液滴从圆形拉伸成细长形。这种拉伸至关重要：它使热流沿着液滴的长轴方向流动，从热源流向散热器。

一篇2025年发表在《Advanced Functional Materials》的论文，由实验室主任副教授Michael Bartlett共同撰写，测得打印复合材料沿液滴方向的热导率为9.9 W/mK——约为未填充硅橡胶的40倍。另一篇2024年发表在《Additive Manufacturing》的论文强调了氧化皮在维持液滴形状和重新配置中的关键作用。

Grennan用压头在铸造板上按压形成一条线来演示该材料的导电特性。压力使液滴合并形成导电轨迹，点亮了一个LED。他随后用刀片切割该轨迹，然后在附近再次按压；LED微弱地重新点亮。液滴最初通过硅橡胶基体和各自的氧化皮彼此绝缘。当通过合并的金属形成导电路径时，切割不会永久中断该路径——液态金属会流向损伤周围。

潜在应用包括定制散热器和可伸展穿戴设备。液态金属已在某些高端硬件中使用：英伟达的GeForce RTX 5090 Founders Edition采用镓合金替代传统导热膏。穿戴设备市场继续扩张，IDC报告2026年第一季度全球出货量为1.457亿件，同比增长4.3%。该实验室的最近研究涉及用于3D打印导电部件的可伸展液态金属和聚合物料，建议在电动汽车、机器人和电子产品的定向冷却方面的近期应用，以及灵活穿戴设备的改进解决方案。