上海理工大学使用DLP技术3D打印柔性运动传感器

作者:未知大陆 浏览:39 发表时间:2020-06-08 21:33:31 来源:www.unlands.com

上海理工大学的研究人员已经在双网络的基础上3D打印了一种坚韧而导电的聚合物水凝胶(CPH),以生产出灵活的可穿戴运动传感器。测试并评估了传感器的机械和导电性能。研究小组发现,CPH在许多应用中都是一种优秀的3D打印材料,包括软机器人,甚至是伤口敷料。


水凝胶的微观结构

导电水凝胶


水凝胶已广泛用于从再生医学到软机器人技术和4D打印的研究项目中。不幸的是,传统水凝胶的机械强度通常很低,限制了它们在低应力应用中的潜力。但是,随着材料科学的最新进展,已经配制了高度可拉伸的水凝胶、导电水凝胶、3D可打印水凝胶和自修复水凝胶。

特别是导电水凝胶,由于其强粘合性,高孔隙率,敏感的溶胀和生物相容性而引起人们的极大兴趣。它们能够将外部的物理刺激转换成可以记录的电信号。考虑到众多吸引人的特性,研究人员看到了导电水凝胶的许多潜在创新应用,并着手3D打印自己的柔性可穿戴运动传感器。

3D打印柔性运动传感器

研究的第一阶段涉及合成水凝胶。该团队使用DLP 3D打印机将HEA与SSS共聚,并将EDOT添加到网络中。结果是3D打印的PHEA-PSS / PEDOT水凝胶运动传感器。该团队测试了新配制的水凝胶,发现它表现出一些令人惊讶的理想的机械和电气性能。 EDOT含量为12%时,水凝胶的拉伸强度接近8 MPa,而电导率为1.2 S / cm,弹性保持恒定。


使用DLP 3D打印的准备过程

用人的手指对传感器进行的进一步功能测试表明,它可以将物理压力变化准确地转换为敏感的电信号。该团队对传感器施加了很大的力和变形,而不会撕裂或塑性变形,从而确认了其韧性和柔韧性。结论是,实验水凝胶可用于有效地监测人类活动的3D打印压力传感器。该团队希望继续开展这项工作,并最终将该技术应用于可伸缩的电子设备和软机器人。


手指弯曲导致电流变化

该研究的更多详细信息可以在题为“基于双网用于光固化3D打印的坚韧而导电的聚合物水凝胶”中找到。由丁学远,贾润平,甘祖中,杜勇,王大洋和徐小伟合著。


























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