3D打印前沿研究：一种自供电的可穿戴设备

提起可穿戴设备，大多数人会想到智能手表、智能眼镜、健身追踪器，甚至智能服装。通常来说，这些设备有两个特点：一是需要外部电源，二是需要严格的制造工艺。

近日，美国圣母大学的科学家创造了一种新的混合打印方法—将功能和结构材料整合到一个单一的流线型打印平台。他们还与普渡大学的研究人员合作，开发了一款自供电的可穿戴设备。

该团队使用新的混合打印技术，展示了他们的可拉伸压电传感器：与人体皮肤贴合，拥有集成碲纳米线压电材料，银纳米线电极和硅胶薄膜。这种设备可以连接到人类手腕以检测心跳，并且不需要任何外部电源。

压电材料是制造可穿戴电子设备和传感器最有前途的一种材料，因为它们通过施加的机械应力而不是电源来产生电荷。然而，印刷压电器件具有挑战性，因为它通常需要高电场来极化和高烧结温度。这增加了打印过程的时间和成本，并且可能在传感器集成期间对周围材料有害。

研究的作者Yanliang Zhang说：“我们新的混合打印方法，其最大优势就是能够在一个平台上集成多种功能和结构材料。这简化了流程，减少了制造设备所需的时间和精力，同时确保了打印设备的性能。”

该研究论文题为“Hybrid printing of wearable piezoelectric sensors”，已发表在Nano Energy上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285521007758?via%3Dihub