研究人員利用3D打印和彈性體開發可拉伸電子
2017-01-05 來源:3D虎
根據市場和研究的數據顯示,全球可穿戴醫療器械市場預計在未來五年內的年復合增長率將達到18%,到2021年將達到120億美元。據悉,可拉伸和可彎曲電子學的發展可以加速這種增長,而3D打印則是一種很好的工具。一篇發表在2017年1月版“Micromachines”的論文探討了這一主題。
“可以拉長或扭曲的電子組件,可以很快用于為電子產品、車輛、醫療設備和其他產品的車載系統供電,”Andrew Careaga在密蘇里科技大學網站上寫道。大學研究人員在題為“基于彈性力學和彈性導體圖形技術的材料”的論文中解釋了3D打印技術將如何與彈性體組合以實現這些性能。
克服柔性彈性體基體和脆性電子導體之間的不匹配是開發可拉伸電子器件的主要挑戰之一。根據密蘇里科技大學機械和航空航天工程助理教授Heng Pan博士和本文的合著者所說,最經濟的解決方案是增材制造。他和研究人員正在測試他們所謂的直接氣溶膠打印,這是一個涉及在可拉伸基底上噴涂導電材料以開發可以放置在皮膚上的傳感器的過程。
“隨著設備的復雜性和分辨率的提高,對圖案化技術比預期有著更高要求,”研究人員說道。作為添加制造方法的直接打印將滿足這些要求,并且在原型制造和制造兩者中提供低成本和高速度。它可能是一種可伸縮電子產品的成本效益和可擴展制造的解決方案。
“導線可以在某一天替換剛性、脆性的電路板,為今天的許多電子設備提供電源,”Careaga說道。“例如,它們可以用作粘附到皮膚上以監測心率或大腦活動的可穿戴傳感器,作為服裝中的傳感器或作為可以涂抹到彎曲表面上的薄太陽能電池板。”
克服柔性彈性體基體和脆性電子導體之間的不匹配是開發可拉伸電子器件的主要挑戰之一。根據密蘇里科技大學機械和航空航天工程助理教授Heng Pan博士和本文的合著者所說,最經濟的解決方案是增材制造。他和研究人員正在測試他們所謂的直接氣溶膠打印,這是一個涉及在可拉伸基底上噴涂導電材料以開發可以放置在皮膚上的傳感器的過程。
“隨著設備的復雜性和分辨率的提高,對圖案化技術比預期有著更高要求,”研究人員說道。作為添加制造方法的直接打印將滿足這些要求,并且在原型制造和制造兩者中提供低成本和高速度。它可能是一種可伸縮電子產品的成本效益和可擴展制造的解決方案。
“導線可以在某一天替換剛性、脆性的電路板,為今天的許多電子設備提供電源,”Careaga說道。“例如,它們可以用作粘附到皮膚上以監測心率或大腦活動的可穿戴傳感器,作為服裝中的傳感器或作為可以涂抹到彎曲表面上的薄太陽能電池板。”
在這些具有嵌入式電子器件的適形器件進入市場之前,需要克服許多其它挑戰,如開發用于存儲能量的可拉伸電池,以及證明電子器件和材料將一起執行和老化。
版權與免責聲明:本網頁的內容由中國聚合物網收集互聯網上發布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享,并不意味著贊同其觀點或證實其真實性,也不構成其他建議。僅提供交流平臺,不為其版權負責。如涉及侵權,請聯系我們及時修改或刪除。郵箱:info@polymer.cn。未經本網同意不得全文轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。
(責任編輯:xu)
相關新聞
- 燕山大學秦志輝、焦體峰教授/UCLA賀曦敏教授 Sci. Adv.:可快速、規模化制備的高強韌超薄離子凝膠膜用于高性能生物電子器件 2026-03-03
- 可見光“強化”膠黏劑!安徽大學宣俊/陳松團隊 AFM:成功破解可拉伸電子器件界面失效難題 2026-02-21
- 寧波材料所陳濤/肖鵬團隊《Adv. Mater.》: 柔性凝膠電子器件實現吸濕-解吸實時監測與智能化濕度管理 2026-02-05
- 西安交大唐敬達教授、哈佛鎖志剛教授 Mater. Today:可拉伸軟材料具有超越軟組織的高起裂韌性 2026-04-02
- 華南理工大學岳衎、清華大學王訓 Nat. Commun.: 超可拉伸抗撕裂低極性有機凝膠 2026-01-29
- 天津大學胡文平教授、王以軒教授團隊 Adv. Mater.:環境穩定的高本征可拉伸 n 型導電聚合物 2026-01-22
- 清華楊忠強/北大馮帆/劍橋John S. Biggins 《Nat. Commun.》:膽甾相液晶彈性體纖維驅動新機制 2026-03-29