06/12/2021
Hej, tak jak obiecaliśmy wracamy z informacja o nowych technicznych odkryciach. :)
Dziś przedstawimy wam nową metodę druku 3D: urządzenia do noszenia z własnym zasilaniem.
Kiedy większość ludzi myśli o urządzeniach elektronicznych do noszenia, myślą o inteligentnych zegarkach, inteligentnych okularach, monitorach fitness, a nawet inteligentnej odzieży. Urządzenia te, będące częścią szybko rozwijającego się rynku, mają dwie wspólne cechy: wszystkie wymagają zewnętrznego źródła zasilania i procesów produkcyjnych, aż do teraz.
Yanliang Zhang, profesor lotnictwa i inżynierii mechanicznej
na Uniwersytecie Notre Dame oraz doktorant Yipu Du (na zdjęciu) opracowali innowacyjną hybrydową metodę drukowania (łączącą wielomateriałowy druk strumieniowy w aerozolu i druk ekstruzyjny), która łączy materiały funkcjonalne i strukturalne w jedną usprawnioną platformę drukowania.
Zhang i Du, we współpracy z zespołem z Purdue University pod kierownictwem profesora Wenzhuo Wu, opracowali również całkowicie nadrukowane piezoelektryczne oraz nie potrzebujące zewnętrznego zasilania urządzenie do noszenia na nadgarstku. Zaprezentowano rozciągliwe czujniki, dopasowujące się do ludzkiej skóry, ze zintegrowanymi materiałami piezoelektrycznymi
z nanoprzewodów z telluru, srebrnymi elektrodami i foliami silikonowymi. Urządzenia wydrukowane przez zespół wykrywają dokładnie gesty rąk, oraz bicie serca danej osoby.
Jednak drukowanie urządzeń piezoelektrycznych jest wyzwaniem, ponieważ często wymaga wysokich pól elektrycznych do polerowania i wysokich temperatur spiekania. Zwiększa to czas, koszty procesu drukowania i może być szkodliwe dla otaczających materiałów podczas integracji czujnika.
„Największą zaletą naszej nowej metody druku hybrydowego jest możliwość integracji szerokiej gamy materiałów funkcjonalnych i strukturalnych na jednej platformie, to usprawnia procesy skracając czas i energię potrzebną do wyprodukowania urządzenia, jednocześnie zapewniając wydajność urządzeń drukowanych”
— powiedział Zhang.
Kluczowe dla projektu, są materiały nanostrukturalne o właściwościach piezoelektrycznych, które eliminują potrzebę polerowania lub spiekania, oraz wysoce rozciągliwe elektrody z nanodrutów ze srebra, które są ważne w przypadku urządzeń do noszenia przymocowanych do ciał będących w ruchu.
Źródło: University of Notre Dame. "A new 3D printing frontier: Self-powered wearable devices." ScienceDaily. ScienceDaily, 27 October 2021. .
Fotografia: engineering.nd.edu
