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【中國(guó)智能制造網(wǎng) 技術(shù)前沿】日前，美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種硅膠壓力傳感器，可以直接3D打印在人類的手上。在將來(lái)，該設(shè)備可以用來(lái)增強(qiáng)人的觸感。這項(xiàng)研究可用于包含多個(gè)傳感器、電源和其他小工具的3D打印集成設(shè)備。
美科學(xué)家研發(fā)3D打印壓力傳感器 可在人手上制作
近日，明尼蘇達(dá)州明尼蘇達(dá)大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種硅膠壓力傳感器，可以直接3D打印在人類的手上。在將來(lái)，該設(shè)備可以用來(lái)增強(qiáng)人的觸感。
在那里，材料科學(xué)家Michael McAlpine領(lǐng)導(dǎo)了一批研究人員開(kāi)發(fā)壓力傳感器，可以直接3D打印在人類的手上，潛在地為醫(yī)生、士兵甚至燒傷受害者提供電子人才感知能力。
由柔軟的彈性硅膠制成的3D打印傳感器已經(jīng)在人造手上進(jìn)行了測(cè)試，但所有的跡象表明該裝置與真正的人類指尖兼容。 “它為未來(lái)直接在人體上3D打印電子設(shè)備中的工作奠定了基礎(chǔ)，”McAlpine說(shuō)。
McAlpine說(shuō)：“這種3D打印傳感器可用于廣泛的應(yīng)用，從軍事操作到外科手術(shù)。也許重要的是，他們可以在沒(méi)有潔凈室或其他昂貴的裝備的情況下制造。”
McAlpine表示：“您可以直接在現(xiàn)場(chǎng)打印電子產(chǎn)品，使用背包中所攜帶的東西，未來(lái)，小巧緊湊的3D打印機(jī)是常見(jiàn)的。 只使用原材料，您基本上可以做任何類型的設(shè)備。但這是一個(gè)完整的范式轉(zhuǎn)變，以前還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。”
研究人員說(shuō)，能夠在需要時(shí)打印出這些傳感器，即使在不太理想的情況下也能給人類提供下一級(jí)能力。例如，現(xiàn)場(chǎng)的士兵可以打印一個(gè)炸彈檢測(cè)傳感器或醫(yī)療設(shè)備來(lái)幫助受傷的同志，將技術(shù)整合到自己的身上。
因?yàn)檫@些傳感器是3D打印的一個(gè)有彈性的硅膠材料，未來(lái)派傳感器配備的設(shè)備可以直接應(yīng)用于皮膚。這可以通過(guò)掃描佩戴者的手來(lái)檢測(cè)輪廓，識(shí)別打印材料需要放置的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
該裝置的感測(cè)部件將由夾在硅片材料的兩個(gè)平坦的4mm層之間的線圈組成。在使用前必須設(shè)置硅膠包含許多允許電流流動(dòng)的微小銀粒子。線圈包含較少，但是當(dāng)它被壓縮(通過(guò)用指尖按壓)它會(huì)傳導(dǎo)電力。
傳感器可以通過(guò)測(cè)量通過(guò)的電流來(lái)確定您的按壓力，甚至可以測(cè)量人的脈沖。
據(jù)研究人員介紹，這項(xiàng)技術(shù)未來(lái)的可能性是非常令人興奮的。
McAlpine認(rèn)為，3D打印傳感器的更版本可以打印到外科手術(shù)工具的，基本上讓外科醫(yī)生擴(kuò)展了仿生的“指尖”，這將在手術(shù)過(guò)程中給予更大的控制。
如果連接到神經(jīng)反饋系統(tǒng)，甚至可以為用戶提供增強(qiáng)的觸覺(jué)。例如，這可能有助于那些因?yàn)槠つw損傷失去感覺(jué)的人。
這些都是3D打印硅膠器件的有趣用途，但在實(shí)現(xiàn)之前還有一些問(wèn)題需要解決。幸運(yùn)的是，研究人員正在努力克服技術(shù)上大的障礙之一：人手不可避免的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)3D打印機(jī)，使其能夠在移動(dòng)的表面上進(jìn)行打印。當(dāng)然，這些舉措會(huì)讓該技術(shù)將會(huì)更加可行，尤其是在非實(shí)驗(yàn)室條件下。
McAlpine說(shuō)：“這項(xiàng)研究可用于包含多個(gè)傳感器、電源和其他小工具的3D打印集成設(shè)備。”
據(jù)悉，該研究已發(fā)表在Advanced Materials。
(原標(biāo)題：研究人員開(kāi)發(fā)出3D打印在人手上的硅膠壓力傳感器)
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