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- 可穿戴電子設(shè)備:擠出打印創(chuàng)造靈活、高靈敏度的運(yùn)動設(shè)備
- 來源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2022/6/23
UBC Okanagan 博士生 Ahmadreza Ghaffarkhah 使用 3D 打印機(jī)創(chuàng)建可集成到服裝和設(shè)備中的小型高精度傳感器。UBC Okanagan 照片
高分辨率擠壓打印的創(chuàng)造——想想 3D 打印,但使用導(dǎo)電墨水——使不列顛哥倫比亞大學(xué) (UBC) 的研究人員能夠探索可穿戴人體運(yùn)動設(shè)備的潛力。他們的研究發(fā)表在Carbon雜志上。
可穿戴技術(shù)——智能手表、心臟監(jiān)測器、睡眠輔助設(shè)備,甚至計步器——已經(jīng)成為日常生活的一部分。UBC Okanagan 納米材料和聚合物納米復(fù)合材料實驗室的研究人員創(chuàng)造了更小、更輕、更高精度的傳感器,可以集成到服裝和設(shè)備中。
UBCO 研究團(tuán)隊與德雷克塞爾大學(xué)和多倫多大學(xué)合作,正在探索一種高分辨率擠壓打印方法,以開發(fā)具有雙重功能的微型設(shè)備——電磁干擾 (EMI) 屏蔽和身體運(yùn)動傳感器。
UBC Okanagan 工程學(xué)院材料和聚合物工程助理教授兼加拿大研究主席 Mohammad Arjmand 博士解釋說,這些 EMI 防護(hù)罩小巧輕便,可用于醫(yī)療保健、航空航天和汽車行業(yè)。
Arjmand 博士的團(tuán)隊使用稱為 MXene的二維無機(jī)納米材料和導(dǎo)電聚合物,定制了一種導(dǎo)電墨水,該墨水具有多種特性,使其更容易適應(yīng)可穿戴技術(shù)。
圖形概要。碳(2022)。DOI: 10.1016/j.carbon.2022.02.003
“提供導(dǎo)電性和柔韌性的先進(jìn)或智能材料非常受歡迎,”他說。“這些導(dǎo)電材料的擠出印刷將允許進(jìn)行宏觀圖案化,這意味著我們可以生產(chǎn)不同的形狀或幾何形狀,并且產(chǎn)品將具有架構(gòu)靈活性。”
博士生 Ahmadreza Ghaffarkhah 解釋說,目前,這些功能材料的制造技術(shù)大多限于層壓和簡單結(jié)構(gòu),無法集成監(jiān)控技術(shù)。
“這些印刷結(jié)構(gòu)可以植入微裂紋以開發(fā)高度敏感的傳感器。其結(jié)構(gòu)中的微小裂紋用于跟蹤周圍環(huán)境中的小振動,”Ghaffarkhah 說。“這些振動可以監(jiān)測多種人類活動,包括呼吸、面部動作、說話以及肌肉的收縮和放松!
通過回到繪圖板,UBCO 研究人員能夠解決擠壓印刷遇到的重大挑戰(zhàn)。以前,該技術(shù)無法實現(xiàn)足夠高的打印分辨率,因此很難制造出高精度的結(jié)構(gòu)。
“與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比,擠壓印刷提供了定制、減少材料浪費(fèi)和快速生產(chǎn),同時為可穿戴和智能電子產(chǎn)品開辟了許多機(jī)會,”Arjmand 博士解釋道!半S著擠壓印刷技術(shù)的改進(jìn),它為許多獨(dú)特的創(chuàng)新打開了大門!
研究人員繼續(xù)研究超出 EMI 屏蔽和可穿戴電子設(shè)備 的擠出印刷油墨的其他應(yīng)用。
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