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UBC Okanagan 博士生 Ahmadreza Ghaffarkhah 使用 3D 打印機創建可集成到服裝和設備中的小型高精度傳感器。UBC Okanagan 照片

高分辨率擠壓打印的創造——想想 3D 打印，但使用導電墨水——使不列顛哥倫比亞大學 (UBC) 的研究人員能夠探索可穿戴人體運動設備的潛力。他們的研究發表在Carbon雜志上。

可穿戴技術——智能手表、心臟監測器、睡眠輔助設備，甚至計步器——已經成為日常生活的一部分。UBC Okanagan 納米材料和聚合物納米復合材料實驗室的研究人員創造了更小、更輕、更高精度的傳感器，可以集成到服裝和設備中。

UBCO 研究團隊與德雷克塞爾大學和多倫多大學合作，正在探索一種高分辨率擠壓打印方法，以開發具有雙重功能的微型設備——電磁干擾 (EMI) 屏蔽和身體運動傳感器。

UBC Okanagan 工程學院材料和聚合物工程助理教授兼加拿大研究主席 Mohammad Arjmand 博士解釋說，這些 EMI 防護罩小巧輕便，可用于醫療保健、航空航天和汽車行業。

Arjmand 博士的團隊使用稱為 MXene的二維無機納米材料和導電聚合物，定制了一種導電墨水，該墨水具有多種特性，使其更容易適應可穿戴技術。

圖形概要。碳（2022）。DOI: 10.1016/j.carbon.2022.02.003

“提供導電性和柔韌性的先進或智能材料非常受歡迎，”他說�！斑@些導電材料的擠出印刷將允許進行宏觀圖案化，這意味著我們可以生產不同的形狀或幾何形狀，并且產品將具有架構靈活性�！�

博士生 Ahmadreza Ghaffarkhah 解釋說，目前，這些功能材料的制造技術大多限于層壓和簡單結構，無法集成監控技術。

“這些印刷結構可以植入微裂紋以開發高度敏感的傳感器。其結構中的微小裂紋用于跟蹤周圍環境中的小振動，”Ghaffarkhah 說�！斑@些振動可以監測多種人類活動，包括呼吸、面部動作、說話以及肌肉的收縮和放松。”

通過回到繪圖板，UBCO 研究人員能夠解決擠壓印刷遇到的重大挑戰。以前，該技術無法實現足夠高的打印分辨率，因此很難制造出高精度的結構。

“與傳統制造技術相比，擠壓印刷提供了定制、減少材料浪費和快速生產，同時為可穿戴和智能電子產品開辟了許多機會，”Arjmand 博士解釋道�！半S著擠壓印刷技術的改進，它為許多獨特的創新打開了大門�！�

研究人員繼續研究超出 EMI 屏蔽和可穿戴電子設備 的擠出印刷油墨的其他應用。