不列颠哥伦比亚大学研发出用于3D打印可穿戴设备的先进材料
据国外媒体最新消息，不列颠哥伦比亚大学奥肯那根 (UBCO) 博士生 Ahmadreza Ghaffarkhah 使用 3D 打印机创建可集成到服装和设备中的小型高精度运动传感器。研究人员使用具有 MXene 和导电聚合物的高分辨率挤出印刷来制造两用可穿戴传感器。目前已经开发出兼具导电性和柔韧性的先进材料来开发具有双重用途的高灵敏度可穿戴设备。
图片来源：UBCO工程学院
不列颠哥伦比亚大学奥肯那根分校 (UBCO) 的一个团队使用高分辨率挤压印刷技术开发了既可用作电磁干扰 (EMI) 屏蔽又可用作人体运动传感器的小型轻量设备。研究人员表示，EMI 可以应用于医疗保健、航空航天和汽车行业。这些可以集成到服装和设备中的设备是用由 MXene、二维无机纳米材料和导电聚合物组成的导电墨水制成的。
UBCO 工程学院高级材料和聚合物工程助理教授兼加拿大研究主席 Mohammad Arjmand 表示，MXene 是一种智能碳材料，与它的表亲石墨烯一样，它具有有用的特性组合——它既具有高导电性又具有柔韧性。
他说，当用于导电墨水时，它是制造新型可穿戴设备的理想选择，这些设备正日益成为日常生活的一部分。“这些导电材料的挤出印刷将允许宏观图案化，这意味着我们可以生产不同的形状或几何形状，并且产品将具有出色的架构灵活性，”Arjmand 在一份新闻声明中说。
简化可穿戴设备制造
事实上，从历史上看，通过传统制造方式制造可穿戴设备并不容易，既要满足此类设备的灵活、用户友好的需求，又要使其性能良好。在 Arjmand 团队工作的 UBC 博士生 Ahmadreza Ghaffarkhah 说，目前功能材料的制造技术大多局限于层压和简单结构，无法集成监控技术。另一方面，挤出印刷提供定制化、减少材料浪费和快速生产，同时为可穿戴和智能电子产品开辟了许多机会，Arjmand 说。“随着挤压印刷技术的改进，它为许多独特的创新打开了大门，”他在一份新闻声明中说。
可以调整打印过程
Ghaffarkhah 说，UBCO 团队调整了他们使用的打印过程，使其能够满足两用设备所需的高分辨率打印和精确结构的需求。“这些印刷结构可以植入微裂纹，以开发高度敏感的传感器，”她解释说。“它们结构中的微小裂缝被用来追踪周围环境的微小振动。” 她说，这种振动可用于监测许多人类活动，包括呼吸、面部动作、说话以及肌肉的收缩和放松。研究人员在《碳》杂志上发表了一篇关于他们工作的论文。他们与德雷克塞尔大学和多伦多大学的科学家合作进行这项研究。研究人员表示，该团队将继续研究他们开发的挤出印刷油墨和工艺的其他应用，这些应用超越了可穿戴电子产品。
可穿戴设备简介概述
可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能，可穿戴设备将会对我们的生活、感知带来很大的转变。
可穿戴设备多以具备部分计算功能、可连接手机及各类终端的便携式配件形式存在，主流的产品形态包括以手腕为支撑的watch类（包括手表和腕带等产品），以脚为支撑的shoes类（包括鞋、袜子或者将来的其他腿上佩戴产品），以头部为支撑的Glass类（包括眼镜、头盔、头带等），以及智能服装、书包、拐杖、配饰等各类非主流产品形态。
