无需缝合，智能穿戴设备一步就可到位啦
《3D打印世界》讯/清华大学的研究人员日前研发了一种新技术，利用3D打印机将电子材料自动融合进服装纤维中，使得它们能够从人体运动中获取生物力学能量。
“我们使用配备自制同轴喷嘴的3D打印机直接在纺织品上打印纤维，实验证明它可以用于能源管理目的，”清华大学化学系教授张莹莹（音译）如此说道。 “提出使用同轴喷嘴方法，是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和功能设计。”
张教授和她的同事使用两种“墨水”——碳纳米管溶液和蚕丝——3D打印制成了首个特殊的纺织品，其中碳纳米管溶液用于导电芯，蚕丝用于绝缘导电纤维。研究人员将填充有墨水的两个注射器连接到同轴喷嘴上，然后把同轴喷嘴固定在3D打印机上。注射器用于绘制定制设计的图案，并随后用作摩擦电纳米发电机织物。据研究人员称，智能纺织品可以从人体运动中获取生物力学能量，并实现高达18 mW / m2的功率密度。
此种方式相较于将电子元器件缝进纤维中的其他尝试更有效。3D打印技术使研究人员能够轻松地将多种功能嵌入到织物中。该方法也便宜且易于扩展，因为喷嘴与现有的3D打印机兼容，并且可以交换部件。然而，缺点是打印分辨率受限于3D打印机的机械运动精度和喷嘴的尺寸。
“我们希望这项工作能够激励他人制造其他类型的3D打印机喷嘴，这些喷嘴可以生成具有丰富成分和结构多样性的设计，甚至可以集成多个同轴喷嘴，一步生成多功能电子纺织品，”张教授说。 “我们的长期目标是设计具有前所未有特性的灵活、可穿戴混合材料及电子产品，同时开发具有集成功能（如传感、驱动、通信等）的智能可穿戴系统的生产新技术。“
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