近日，明尼蘇達(dá)州明尼蘇達(dá)大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種硅膠壓力傳感器，可以直接3D打印在人類的手上。在將來，該設(shè)備可以用來增強(qiáng)人的觸感。

在那里，材料科學(xué)家MichaelMcAlpine領(lǐng)導(dǎo)了一批研究人員開發(fā)壓力傳感器，可以直接3D打印在人類的手上，潛在地為醫(yī)生、士兵甚至燒傷受害者提供電子人才感知能力。

由柔軟的彈性硅膠制成的3D打印傳感器已經(jīng)在人造手上進(jìn)行了測(cè)試，但所有的跡象表明該裝置與真正的人類指尖兼容?！八鼮槲磥碇苯釉谌梭w上3D打印電子設(shè)備中的工作奠定了基礎(chǔ)，”McAlpine說。

McAlpine說：“這種3D打印傳感器可用于廣泛的應(yīng)用，從軍事操作到外科手術(shù)。也許最重要的是，他們可以在沒有潔凈室或其他昂貴的裝備的情況下制造?！?/p>

McAlpine表示：“您可以直接在現(xiàn)場(chǎng)打印電子產(chǎn)品，使用背包中所攜帶的東西，未來，小巧緊湊的3D打印機(jī)是常見的。只使用原材料，您基本上可以做任何類型的設(shè)備。但這是一個(gè)完整的范式轉(zhuǎn)變，以前還沒有實(shí)現(xiàn)。”

研究人員說，能夠在需要時(shí)打印出這些傳感器，即使在不太理想的情況下也能給人類提供下一級(jí)能力。例如，現(xiàn)場(chǎng)的士兵可以打印一個(gè)炸彈檢測(cè)傳感器或醫(yī)療設(shè)備來幫助受傷的同志，將技術(shù)整合到自己的身上。

因?yàn)檫@些傳感器是3D打印的一個(gè)有彈性的硅膠材料，未來派傳感器配備的設(shè)備可以直接應(yīng)用于皮膚。這可以通過掃描佩戴者的手來檢測(cè)輪廓，識(shí)別打印材料需要放置的位置來實(shí)現(xiàn)。

該裝置的感測(cè)部件將由夾在硅片材料的兩個(gè)平坦的4mm層之間的線圈組成。在使用前必須設(shè)置硅膠包含許多允許電流流動(dòng)的微小銀粒子。線圈包含較少，但是當(dāng)它被壓縮（通過用指尖按壓）它會(huì)傳導(dǎo)電力。

傳感器可以通過測(cè)量通過的電流來確定您的按壓力，甚至可以測(cè)量人的脈沖。

據(jù)研究人員介紹，這項(xiàng)技術(shù)未來的可能性是非常令人興奮的。

McAlpine認(rèn)為，3D打印傳感器的更高級(jí)版本可以打印到外科手術(shù)工具的尖端，基本上讓外科醫(yī)生擴(kuò)展了仿生的“指尖”，這將在手術(shù)過程中給予更大的控制。

如果連接到神經(jīng)反饋系統(tǒng)，甚至可以為用戶提供增強(qiáng)的觸覺。例如，這可能有助于那些通過皮膚損傷失去感覺的人。

這些都是3D打印硅膠器件的有趣用途，但在實(shí)現(xiàn)之前還有一些問題需要解決。幸運(yùn)的是，研究人員正在努力克服技術(shù)上最大的障礙之一：人手不可避免的運(yùn)動(dòng)。通過3D打印機(jī)，使其能夠在移動(dòng)的表面上進(jìn)行打印。當(dāng)然，這些舉措會(huì)讓該技術(shù)將會(huì)更加可行，尤其是在非實(shí)驗(yàn)室條件下。

McAlpine說：“這項(xiàng)研究可用于包含多個(gè)傳感器、電源和其他小工具的3D打印集成設(shè)備。”

據(jù)悉，該研究已發(fā)表在AdvancedMaterials。