韩国电气研究院开发的导电3D打印碳纳米管将促进可穿戴技术

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2018-03-08 13:15:36

碳纳米管的圆柱形碳分子具有优良的导热性能、力学性能和电学性能,使他们在纳米技术领域-nanotechnogloy、半导体领域、电子领域、光学和材料科学等领域具有极大的潜力。

早在2014年,密歇根的创业公司3DXTech推出了一系列专业碳纳米管的3D打印长丝,该长丝可以用于几乎任何FDM /71亿美元来合作开发柔性可穿戴电子传感器。而亚洲也不示弱,根据韩国电气研究院最近的突破。他们提出了3D打印电子微结构的新方法,将有助于构建各种元件,特别是可穿戴技术。

这种新技术的应用发展前景取决于为高导电材料所生产的结构和形状。结构越小,电气部件就越少,这给设计者和发明人更多的自由度,从而以新的方式实施新技术以获得颠覆性的产品。根据韩国电气研究院研究组组长Seol Seung-Kwon,过去已经使用3D打印制造电子元件的小型结构,但是这些技术的应用面相对有限。韩国电气研究院的科学家能够通过开发一种新型的3D打印喷嘴来3D打印高导电性碳纳米管材料。

研究人员的声明说,“为了实现高质量的3D打印,研究人员设计了一种聚乙烯吡咯烷酮缠绕的MWNT墨水具有均匀的分散性和合适的流变性。这种突破取得的成就就是使得3D打印技术充分发挥优势,使得设计的自由度更高,并且实现更快的设计迭代。

高级可穿戴设备需要可弯曲的材料,弯曲部分仍然能够集成大量的微型电路板和部件。通过3D打印碳纳米管可以完全满足这一要求,因为它们具有高水平的导电性和将其组装成复杂的柔性结构的特点。

可以折叠的手机,更轻巧的跑步计数器…根据韩国电气研究院,3D打印技术将推动可穿戴设备产品的发展,唯一限制的是我们的想象力。

3D科学谷REVIEW

如果说3D打印技术将促进可穿戴设备技术的发展,那么碳纳米材料的价格如何呢?根据3D科学谷的市场研究,更多公司进入到碳纳米市场,如General Nano专为航空电磁干扰(EMI)屏蔽生产的碳纳米管片材达到m2 /年,并且价格降低到10美元/平方米到50美元/平方米之间。在这个价位上,碳纤维由于比金属网格结构具有更轻的重量和延展性,碳纤维的竞争力将挺进金属领域。随着这种趋势的不断增强,Lux Research预计碳纳米管材料和3D打印碳纳米管将从“卧底”走向先进材料市场的主场。

根据3D科学谷的市场研究,在3D打印可穿戴设备领域,并非还停留在研究阶段。而是已经展开了商业化的应用,其中耐克正在使用纳米科技将传感器嵌入至服装。而不远的未来,用户将可以使用3D打印技术去制作自己的智能T恤。运动员和教练将可以更好地了解是否训练过度,以及运动员的身体是否缺水,或是过于紧张。这也将降低耐克等公司生产和供应链管理的成本。

此外,3D打印嵌入式传感器也在改变医疗设备行业。梅约诊所已开发了首个这样的设备。该医院正在探索,如何将传感器植入设备,从而加强对病人身体状况的监控。