哈佛大學(xué)-研發(fā)“拉伸自如”的穿戴設(shè)備
人的皮膚擁有一定的彈性可在身體活動(dòng)時(shí)伸展,現(xiàn)在各式使用 萊卡 這種彈性纖維的運(yùn)動(dòng)衣如此受歡迎,也是因?yàn)樗惺愕膹椥?,在運(yùn)動(dòng)時(shí)能配合身體伸展。但說到智能穿戴型設(shè)備,由于電子元件屬于硬件,沒那么容易做到如此彈性,穿戴時(shí)沒有這么舒服,無法跟皮膚貼合也會(huì)影響感測(cè)器的精準(zhǔn)度,這也是目前科技公司想解決的問題之一。
現(xiàn)在,哈佛大學(xué)以及美國(guó)空軍實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)合作研發(fā)出一種 3D 打印制造方法,能將基質(zhì)材料(matrix materials)、導(dǎo)電油墨(conductive inks)和電子元件整合到一片有彈性的“設(shè)備”,這樣就能將感測(cè)器印在上面,跟皮膚更貼合,增加感測(cè)器的精準(zhǔn)度。
其中 導(dǎo)電油墨 為熱塑性聚胺基甲酸酯(TPU)及銀片制成,材料伸展還會(huì)造成電阻提高,利用這個(gè)特性,設(shè)備上的微處理芯片會(huì)依電阻改變來處理數(shù)據(jù),進(jìn)而記錄你的移動(dòng)過程。
為了應(yīng)對(duì) LED 燈、電阻、微處理芯片是“硬件”的棘手狀況,研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用 TPU 的黏著特性,在每個(gè)元件下都點(diǎn)一點(diǎn)導(dǎo)電油墨,分擔(dān)拉伸整個(gè)基板時(shí)對(duì)元件造成的壓力,能伸長(zhǎng)至 30% 還維持正常運(yùn)作。研究團(tuán)隊(duì)也制作一個(gè)含 12 個(gè) LED 燈的基板,并運(yùn)用此方法將其彎曲成圓柱狀,結(jié)果依然能正常運(yùn)作。
此外,研究人員之一的 Will Boley 表示,由于 3D 打印制造的關(guān)系,他們還可以完全控制元件布局來制造任何想要的尺寸及形狀。他說道,目前團(tuán)隊(duì)正在擴(kuò)增可使用的材料以及電子元件,他們認(rèn)為這是降低穿戴式設(shè)備成本并商業(yè)化的重要關(guān)鍵。
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