3D打印新高度?中国研究人员直接将纤维打印在织物上

国际金属加工网 2019年04月03日

据外媒报道,为了制造可穿戴电子产品,中国的一个研究小组研发了一种3D打印机,将电子纤维融合进织物中。

据了解,目前制作智能服装,或可穿戴电子产品的大多数方法都是手工将电子部件缝进织物中。这种多个步骤的过程是一种耗时的劳动密集型工作,这令它们更加昂贵。

清华大学的研究人员们决定通过将电子纤维打印在织物上来节省时间和金钱,而不是将电子部件整合进衣服中。

研究人员使用一台配备了自行设计的同轴喷嘴的3D打印机,直接将纤维打印在织物上,并证明这可以用于能源管理目的。研究人员同时创造出了同轴喷嘴的方式,因为单轴喷嘴一次只能打印一种墨水,因此极大地限制了打印结构的成分多样性以及功能设计。

这种双头喷嘴令研究人员们能够打印由导电芯和蚕丝绝缘外层组成的多层线。科学家将装满这两种墨水的注射器装在同轴喷嘴上,并将其与3D打印机组装在一起。

在概念验证测试中,研究人员们利用3D打印技术在方形织物上打印图案。这种方式成功了,并且更便宜、更快速。但这项技术的精确度及其图案的复杂性受到打印机机械运动准确性以及喷嘴尺寸的限制。

据介绍,研究小组希望这项研究将鼓励其他人研制其他类型的3D打印机喷嘴,这些喷嘴能够打印成分丰富且结构多样的图案,甚至整合多个同轴喷嘴,一步就能制作多功能电子织物。研究小组的长期目标是设计具备前所未有性能的柔性可穿戴复合材料及电子产品,与此同时,研发新技术,用于实际生产具备传感以及通信等整合功能的智能可穿戴系统。


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