视频截图 显示3D打印的可伸缩电子感应器可以让机器人感受他们所处的环境，并且这是在人类皮肤上打印电子产品的一大进步。
图片来源：Shuang-Zhuang Guo and Michael McAlpine, 明尼苏达大学
工程研究人员在研发3D打印可伸缩电子感应器方面取得的革命性成果，该感应器可以使机器人感知到自己所处的环境。这项成果让我们离在真人皮肤上打印电子产品的技术又近了一步。
该研究发表在了《先进材料》(Advanced Materials )上。
明尼苏达大学机械工程副教授首席研究员Michael McAlpine说：“我们开发的这种可伸缩电子感应器有很多实际用途，比如，这种“仿生皮肤”可以用在手术机器人上，与现在使用的摄像技术相比，该技术能够让外科医生真正“感受到”手术过程，让手术更容易进行。这些感应器也可以使其他机器人更容易走路，更容易适应它们所处的环境。”
McAlpine因用集成电子和新的3D技术打印纳米材料创建“仿生耳”于2013年获得国际声誉。他说：“这个新发现也可以用在真实的人体皮肤上打印电子感应器”。这种可佩戴技术最终可以用于健康监测，也可以用于战场的士兵检测危险的化学物质或爆炸物。
McAlpine说：“虽然我们还没有直接在人体皮肤上打印，但我们可以使用该技术在模型手的曲面上打印。我们将打印的感应器与皮肤接触后惊讶的发现，感应器非常敏感，可以实时检测脉搏。”
McAlpine和他的团队使用他们在实验室中建立的一体式3D打印机制作了独特的传感面料。多功能打印机具有四个喷嘴，用于打印构成传感器的各层的专用“油墨”—基层是硅树脂，由导电油墨制成的顶部和底部电极，一个螺旋状的压力传感器和消除层。消除层是用来在组合时保持顶层的位置，起到支撑作用，在最后的制造过程中会被冲洗掉。
令人惊讶的是，传感器中使用的所有“油墨”层可在室温下组合。使用液体塑料的常规3D打印太热而且太硬，无法在皮肤上使用。这些柔软的传感器可以拉伸到原始尺寸的三倍。
“这是一种全新的电子3D打印方式，”McAlpine说：“我们有一台多功能打印机，它可以打印多层柔软灵敏的传感器，这可能会让我们走进健康监测、能量收集和化学传感等多个领域。”
研究人员说，这个发现的最重要的部分是：制造和研发是在同一个过程中进行的。
“通过多次研究，您会发现某些东西，然后需要进行扩展，但有时候可能需要几年才能投入使用。”McAlpine说：“这一次，制造正在进行中，所以现在已经准备好了。”
研究人员表示，下一步的方向正朝着半导体油墨和真实人体打印。
“未来的可能性是无止境的”，McAlpine说。
翻译：王鹏
审阅：王舟
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