喷墨激光打印机用于制造ESkin



商悦传媒   2019-04-05 21:36

导读: 已经使用普通印刷技术制造了填充有电路和传感器的电子皮肤。研究人员开发出一种使用普通喷墨或激光打印机打...

  已经使用普通印刷技术制造了填充有电路和传感器的“电子”皮肤。研究人员开发出一种使用普通喷墨或激光打印机打印可拉伸电子皮肤的方法。在这样做的过程中,他们正在为包括人机界面在内的多种应用大大推进该技术的制造。美国和葡萄牙的一组研究人员合作开发了一种方法,将传感器和电路的分布式网络模式化到一张转移纹身纸上。然后使用普通台式激光打印机制造。

  “这项工作的重大突破是引入了一种方法,该方法首次允许使用普通喷墨打印机或激光打印机打印可拉伸的电子皮肤,”该研究所软和印刷微电子实验室主任Mhmoud Tavakoli解释道。科英布拉大学系统与机器人系统。“与以前的方法相比,这明显更容易。”

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  电子皮肤 - 正如其名称所暗示的那样,模仿皮肤的触感和感觉的电子合成版本 - 可用于许多下一代应用,包括假肢设备,可穿戴健康监视器,机器人,和虚拟现实。

  研究人员在开发它们时遇到的一个主要挑战是如何将超薄电路转移到复杂的3D表面上,同时允许电子设备可弯曲和伸展到足以完全移动。

  “皮肤有一百万个受体,”塔瓦科利解释说。“如果我们想要制造类似于皮肤的东西,我们需要能够在基底上印刷或图案化许多传感器的方法,这种传感器具有弹性,类似于皮肤。”

  他和他的团队设计的方法涉及几个步骤。首先,研究人员将电路图案化到纸上。然后,他们用银浆涂覆模板,银浆仅粘附在印刷的墨粉上。在银浆的顶部,他们沉积了镓 - 铟液态金属合金,增加了电路的导电性和柔韧性。最后,他们添加了外部电子设备,例如微芯片,其中导电的“胶水”由嵌入聚乙烯醇凝胶中的垂直排列的磁性颗粒制成。

  “使用基于镓铟液态金属合金的新型烧结方法,通过这种方法开发的印刷电路变得可以立即拉伸和导电,”Tavakoli告诉设计新闻。“他们不需要去烤箱进行高温烧结。因此,印刷技术与各种热敏材料兼容。“

  该团队通过将电子纹身转移到各种物体并展示了几种不同的应用,证明了其方法的成功。他们能够使用它来控制机器人假肢,监测骨骼肌活动,并将接近传感器结合到手的3D模型中。研究人员在ACS期刊应用材料与接口上发表了一篇关于他们工作的论文。

  Tavakoli说,该团队已经为该技术申请了专利,旨在为各种应用授权。与此同时,他们还计划进一步研究,以优化印刷技术和油墨,从而实现稳健,低成本和可扩展的电子皮肤生产,他说。

  Elizabeth Montalbano是一位自由撰稿人,撰写了20年的技术和文化。她曾在凤凰城,旧金山和纽约市担任专业记者。在空闲时间,她喜欢冲浪,旅游,音乐,瑜伽和烹饪。她目前居住在葡萄牙西南海岸的一个村庄。