3D打印机将电子纤维穿到织物上

2019-11-07 15:08:34 来源：用户：

可穿戴电子产品的潜力远不止智能手表，但我们目前的电池组和电路板选择并不适合最舒适的电子袜。由中国科学家开发的一种解决方案是在过渡纺织品或衣服上印刷柔性纤维。例如，他们印刷的图案可以收获并将电力储存到织物上。使用配有同轴针头的3D打印机，他们在布料上绘制图案，图片和字母，使其能够将运动转化为能量。该进展将于3月27日在Matter发布，这是一家来自出版商CellPress的新材料科学期刊。

“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，并证明它可以用于能源管理目的，”资深作者，清华大学化学系教授张莹莹说。。“我们提出了一种同轴喷嘴方法，因为单轴喷嘴一次只能打印一种墨水，因此极大地限制了印刷结构的成分多样性和功能设计。”

张和她的同事使用两种墨水制作了他们的第一个3D打印电子纺织品-碳纳米管解决方案用于构建纤维的导电芯和用于绝缘护套的蚕丝(尽管其他实验室可以选择调整灵活性，生物相容性的材料，和防水性)。将填充有墨水的注射注射器连接到同轴喷嘴，该同轴喷嘴固定在3D打印机上。这些用于绘制客户设计的模式，例如PRINTING的汉字，英文单词SILK和鸽子的图片。

这种方法不同于将电子元件(例如LED光纤)手工缝制到织物中的其他组，但是这些多步骤过程是劳动密集且耗时的。使用3D打印机的优势在于它可以在一个步骤中为织物构建多种功能。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，缺点是可打印的分辨率限于3D打印机的机械运动精度和喷嘴的尺寸。

“我们希望这项工作将激励其他人建造其他类型的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，可以一步生成多功能电子纺织品，”张说。“我们的长期目标是设计具有前所未有特性的灵活，可穿戴的混合材料和电子产品，同时开发具有集成功能的智能可穿戴系统的实际生产的新技术，例如传感，驱动，通信和等等。“

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