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自组装、高导电性传感器可以改进可穿戴设备
为了推进软机器人、皮肤集成电子产品和生物医学设备的发展,宾夕法尼亚州立大学的研究人员开发了一种 3D 打印材料,这种材料柔软且可拉伸——这些特性对于匹配组织和器官的特性至关重要——并且可以自组装。他们的方法采用了一种消除以前制造方法的许多缺点的工艺,例如导电性较差或设备故障。
来源:宾夕法尼亚州立大学宾夕法尼亚州立大学公园 — 为了推进软机器人、皮肤集成电子产品和生物医学设备的发展,宾夕法尼亚州立大学的研究人员开发了一种 3D 打印材料,这种材料柔软且可拉伸(这是匹配组织和器官特性所需的特性),并且可以自组装。该团队表示,他们的方法采用了一种消除以前制造方法的许多缺点(例如导电性较差或设备故障)的工艺。
他们在《先进材料》上发表了他们的研究成果。
先进材料“人们开发柔软且可拉伸的导体已有近十年的历史,但导电性通常不是很高,”通讯作者、宾夕法尼亚州立大学工程学院工程科学与力学和生物医学工程助理教授、地球与矿物科学学院材料科学与工程助理教授 Tao Zhou 说道。“研究人员意识到他们可以使用液态金属基导体实现高导电性,但其显著限制在于,它需要第二种方法来激活材料,然后才能达到高导电性。”
研究人员表示,基于液态金属的可拉伸导体存在固有的复杂性,以及制造后激活过程带来的挑战。二次激活方法包括拉伸、压缩、剪切摩擦、机械烧结和激光激活,所有这些方法都可能导致制造困难,并可能导致液态金属泄漏,从而导致设备故障。
“我们的方法不需要任何二次激活就能使材料导电,”周说,他还隶属于哈克生命科学研究所和材料研究所。“这种材料可以自组装,使其底面导电性好,顶面自绝缘。”