这些模型是 3D 打印的电容器！它们有什么用处呢？问得好。这个只是个实验，但或许能成为一个有趣的 STEM
让我们来看看这款设计。它采用双丝材并分三层打印而成。外层两层采用Protopasta导电复合PLA材料——这些部分构成了电容器的电极板。内层则采用普通PLA材料，用于在电极板之间形成绝缘层。
原设计的板面积为30x30毫米，打印时层厚设为0.08毫米，填充率为100%。首先在AMS中选择Protopasta线材对设计进行修改。为了制作绝缘体，我在Bambu Studio中使用了"按高度上色"的功能。起初我尝试只上色一层，即中间那层，但测试结果显示板与板之间的电阻高达几千欧姆，绝缘效果不理想。于是我改为上色两层，即中间的两层，每层厚度均为0.08毫米。
通过在线计算器或参考物理学教材，你会发现：厚度为30x30毫米的电路板，若使用0.16毫米厚的绝缘层，且相对介电常数为2.72(PLA材料的相对介电常数)，则其电容值应约为135皮法。使用LCR测试仪测量时，我得到的结果是151皮法。这种差异可能是由于绝缘层厚度并非始终保持0.16毫米，而是存在一定的空气间隙所致。
电感电容测试仪还给出了一些其他有趣的数据：该电容器的串联电阻为2.56千欧。对于电容器而言，这个数值偏高，但这是由于导电丝的导电性所致。它虽然不像导线那样具有良好的导电性，但其电阻值还是相当可观的。
随后，我将X和Y方向的尺寸分别放大300%，得到一个90x90毫米的电容器(层数和层高保持不变)。最终得到的电容器容量为1120皮法(1.12纳法)。这可以通过以下计算得出：新电容器的面积是原30x30毫米电容器的9倍，因此其容量应为151皮法乘以9，即1215皮法。
随后，我搭建了一个基于74HC14(施密特触发器反相器)的振荡器( )。https://resources.pcb.cadence.com/blog/schmitt-trigger-oscillators-a-simple-square-wave-generator)使用100k电阻作为R，3D打印电容器作为C。30x30电容器的频率为35.6 kHz，90x90电容器的频率为12.4 kHz。需要注意的是，这与在线计算器显示的结果有很大差异。主要原因是我使用的74HC14器件具有较高的迟滞阈值，远超典型的2/3 Vcc——其阈值更接近0.5 Vcc。另一个未被考虑的因素是电容器中存在串联电阻，而现有公式中并未将其
提示：在搭建这个电路时，请务必将5个未使用的反相器的输入端接地，不然生成的方波会出现异常现象。
请注意，90x90 的电路板在标签与主电容器区域之间的连接处存在轻微问题。目前该电路板运行正常，但若添加支撑结构，可能会导致导电丝被使用，从而导致电容器短路。