新的3D列印「仿生皮膚」讓機器人具備真實觸感

近日，一組研究人員提出了3D列印可伸縮電子感應設備，這可以使機器人感受到它們所處的環境。明尼蘇達大學的發現也推動了在人類皮膚上列印電子產品的一大進步。

首席研究員Michael McAlpine表示，這種可拉伸電子織物有很多實際用途。

他指出，將這種「仿生皮膚」放置在外科手術機器人上將使外科醫生能夠在微創手術中實際感受到手術，這將使手術更容易，而不是像現在這樣使用相機。這些感測器也可以使其他機器人更容易與其環境進行交互。

McAlpine補充說，這一新發現也可用於在真實人體皮膚上列印電子產品。這種最終的可佩戴技術可以用於健康監測，也可以用於讓士兵在現場檢測危險化學品或爆炸物。

「雖然我們還沒有在人體皮膚上列印，但我們可以使用我們的技術在手模型的曲面上列印，」McAlpine繼續說。「我們將列印設備與皮膚接觸，並發現設備非常敏感，可以實時檢測您的脈搏。」

McAlpine和他的團隊使用他們在實驗室中建立的一體式3D印表機製作了獨特的感測面料。多功能印表機具有四個噴嘴，用於列印構成裝置的各層的各種專用「油墨」-由導電油墨製成的硅樹脂，頂部和底部電極的基層，線圈形壓力感測器，以及在其設置時將頂層保持在適當位置的犧牲層。支撐犧牲層在最後的製造過程中被沖洗掉。

值得一提的是，柔性感測器中使用的所有「油墨」層可以設置為室溫。使用液體塑料的常規3D列印太熱而且太硬，無法在皮膚上使用。這些靈活的3D列印感測器可以拉伸其原始尺寸的三倍。

「這是一種全新的電子3D列印方式，」McAlpine說。「我們有一台多功能印表機，可以列印幾層，使用這些靈活的靈敏設備，可能會使我們在健康監測、能量收集到化學感測等方面獲得更多的研究。」

據研究人員說，下一步的研究是朝著半導體油墨和實體列印進行的。「未來的可能性是無止境的，」McAlpine說。

據悉，該研究結果發表在Advanced Materials雜誌上。

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