劍橋大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種3D打印微型透明電子纖維的方法，用于新一代傳感器。這種纖維比人的頭發(fā)細(xì)100倍，可用于制造能夠聞，聽(tīng)和觸摸的設(shè)備。結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

在研究與當(dāng)前COVID-19大流行特別相關(guān)的現(xiàn)象時(shí)，該報(bào)告的第一作者，來(lái)自劍橋大學(xué)工程系的博士安迪·王（Andy Wang）試圖測(cè)量在正常呼吸，快速呼吸和模擬過(guò)程中通過(guò)面罩泄漏的呼吸濕氣量、咳嗽等。為此，同樣來(lái)自工程系的Yan Yan Shery Huang博士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了3D打印由銀和半導(dǎo)體聚合物制成的復(fù)合纖維。

該圖演示了銀和PEDOT：PSS的3D打印，以創(chuàng)建人眼看不見(jiàn)的電子纖維。圖片由Science Advances提供。

研究人員開(kāi)發(fā)的工藝是直接墨水書寫的一種形式，其中將銀或稱為聚（3,4-乙撐二氧噻吩）的聚苯乙烯磺酸鹽（PEDOT：PSS）的聚合物通過(guò)離子槍蝕刻沉積在銅接觸墊上。纖維進(jìn)入墊。纖維在兩個(gè)銅墊之間拉伸，橋接兩個(gè)電極。

“與傳統(tǒng)的薄膜技術(shù)相比，由小型導(dǎo)電纖維制成的傳感器對(duì)于3D流體和氣體的體積感測(cè)尤其有用，但是到目前為止，將它們打印并集成到設(shè)備中并大規(guī)模制造它們一直是一個(gè)挑戰(zhàn)，黃醫(yī)生說(shuō)： “我們的光纖傳感器重量輕，價(jià)格便宜，體積小且易于使用，因此有可能將其轉(zhuǎn)變?yōu)榧彝y(cè)試設(shè)備，以使公眾能夠進(jìn)行自我管理的測(cè)試以獲取有關(guān)其環(huán)境的信息?！?/span>

由于光纖很小，以至于肉眼無(wú)法看到，因此該團(tuán)隊(duì)能夠3D打印光纖，以漂浮在空中。如上圖所示，LED從由銀纖維制成的透明陣列懸掛下來(lái)。研究人員未來(lái)的工作包括用于移動(dòng)健康監(jiān)測(cè)和生物機(jī)器接口的多功能傳感器。