混合3D打印灵活的可穿戴设备制造的下一个层次

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现在是下午5点，是时候把它叫做一天了。您关闭计算机，但请记住，您仍然需要发送几封电子邮件。你折叠你的新笔记本电脑几次，就像你折叠一张纸，并放入你的包。正如您所做的那样，您甚至都没有注意到手上的灵活，清晰的贴片可以锁定和解锁办公室的门，并确保在您不在时可以关闭灯。AC关闭时要小心，这样可以省去记住这些琐事的麻烦。

但这并不能真正被称为“未来”，因为这些事情会比你想象的要早得多。这一切都归功于每天出现的大量技术突破。

电子行业发展如此之快，以至于我们几乎无法跟上所有突破。就在不久之前，我们正在使用处理能力远低于现在普通智能手机运动的计算机。然后是笔记本电脑，平板电脑和所有能够实现移动数字生活的“智能”设备。最近，我们看到新一代智能传感器具有无与伦比的多功能性：它们被用于医疗保健行业(想想用于测量温度和血压的“补丁”)，在汽车行业(汽车接近)传感器，帮助您停车)和农业(配备传感器的无人机，通过提供有关土壤质量，湿度，虫害等的准确数据确保更高的产量)。

下一代传感器将是柔韧的并且“弯曲”。由于它们的灵活性，它们可以附着在任何表面上。想象一下传感器在收集有关您的健康的数据时，或在运动中不会被测量肌肉拉伤，水合作用和心率的传感器分散注意力，以防止不必要的伤害。这些传感器承诺以新的和激动人心的方式利用智能技术。

根据Research and Markets的最新报告，到2021年，这个新兴领域的市场将达到3600亿美元，复合年增长率为106.18%。可拉伸电子设备显示出许多应用的巨大潜力。但寻求制造“可拉伸电子产品”的最佳方法是一项挑战，因为电子元件一般都是刚性的。

为了实现这项新技术，密苏里科技大学的研究人员正在使用3D打印，也称为增材制造，可以“将高导电材料逐层打印到弹性体表面”。简单来说，3D打印允许他们用柔性塑料印刷电路。他们的项目被称为“ 直接气溶胶印刷”，“涉及喷涂，然后将导电材料与可拉伸基材结合在一起”。

密苏里科技大学机械与航空航天工程助理教授Heng Pan 为R&D杂志概述了3D打印在制造“可伸缩设备”方面的优势。“添加剂制造的好处是它可以轻松地从一种材料转换到另一种材料，并将所有不同的材料整合在一起。您几乎可以在3D几何体中打印任何材质。我们相信添加剂技术在电子产品的创造方面具有非常强大的优势，“ 潘说。然而，该团队承认需要更多工作的其他问题，例如“改善寿命和开发可拉伸电池。”“我们正在积极研究电池”，他分享道。

但哈佛大学的科学家们设法找到了一种制造“灵活，耐用的可穿戴设备的方法，这种设备随着身体移动并提供更高的可编程性”，这对于可伸缩电子产品世界来说将是真正的改变游戏规则。

哈佛大学Wyss研究所，哈佛大学John A. Paulson工程与应用科学学院和空军研究实验室之间的合作，已经开发出一种方法，“将柔软的导电油墨和基质材料与刚性电子元件集成在一起成为一个可伸缩的设备“。他们使用热塑性聚氨酯(TPU)(纯银和银薄片)来制作电路和柔性层。

简洁是关键。正如研究完成时，在Wyss研究所担任工程师的亚历克斯·瓦伦丁解释说，“因为基板和电极都含有TPU，当它们逐层共同印刷时，它们之前会强烈粘附在一起。干燥。溶剂蒸发后，两种油墨都会固化，形成一个既灵活又可伸缩的集成系统。“作为一个概念验证，团队创造了两种设备 - ”一种可穿戴的袖子状设备，可以显示佩戴者的身高。通过连续点亮LED“和”人的左脚形状的压力传感器“弯曲臂。

但他们的方法的可能性几乎无穷无尽。工程与应用科学学院(SEAS)的Jennifer Lewis和哈佛大学Wyss生物启发工程研究所表示，“我们相信这是制造低成本，机械可定制，可穿戴电子设备的重要的第一步。强大的。”

毫无疑问，可伸缩的电子产业可能有一个光明的未来，我们很高兴看到未来几年这一领域的发展。