美国麻省理工学院的一支科研团队，利用全3D打印技术，成功制作出无需半导体材料的有源电子设备器件。

这项研究发表在新一期《虚拟与物理原型》杂志上，引起了业界的广泛关注。团队使用的仅仅是普通的3D打印机和成本低廉、可生物降解的材料，便打印出了这些具有基本控制功能的无半导体器件。尽管这些器件的性能目前还无法与传统半导体晶体管相媲美，但它们已经能够执行一些简单的控制任务，如调节电动机的速度等。

实验中，团队发现掺杂铜纳米颗粒的聚合物细丝具有一种独特的性质：当通过大电流时，材料的电阻会显著增加；而一旦停止供电，其电阻又能迅速恢复到初始状态。这种特性使得该材料可以被用作开关元件，从而替代半导体中的晶体管。经过多次尝试，团队发现只有含铜纳米颗粒的细丝才具备这种自复位能力。

团队进一步推测，电流导致的热效应可能使铜粒子在聚合物中扩散开来，从而增加了电阻；而在冷却后，铜粒子重新聚集，电阻也随之降低。此外，聚合物基质从结晶态转变为非晶态再转回的过程，也可能对电阻的变化起到了一定的作用。

基于这一原理，团队开发出了一种新型逻辑门。这种逻辑门由铜掺杂聚合物制成的细丝构成，可以通过调整输入电压来控制电阻的变化，从而实现逻辑运算。这一成果不仅展示了3D打印技术在电子制造领域的巨大潜力，更为未来小型企业自主生产简单智能硬件提供了可能。