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美国空军研制新型柔性创可贴式传感器
近日，美国空军研究实验室（AFRL）和哈佛大学的研究人员正寻求将传感器缩小到创可贴大小，为传感器及传感器应用的发展创造新的可能。
研究人员正在探索使用弹性介质印刷电路，以新方式产生能量的可能性。资料图
3D打印技术制作的美空军英文字母缩写，资料图
演示中，由3D打印机打印柔性热塑性聚氨酯，然后使用空的打印机喷嘴和真空系统将微控制器芯片和LED灯置入柔性基片，从而产生混合系统。资料图
研究人员正在探索使用弹性介质印刷电路，以新方式产生能量的可能性。资料图
传统情报、监视和侦察传感器具有笨重的天线和大盒子，大盒子通常需要固定在某个地方。美空军和美国哈佛大学韦斯生物启发工程研究所希望将这些传感器缩小至创可贴大小，创造一个新的可能性和传感器应用的世界。例如，想象一个传感器的电子元件可以数字化打印在薄的、可弯曲、可伸展的弹性材料片上。
研究人员正在研究新型传感器如何增强步兵能力，比如利用穿戴电子设备感知疲劳和运动，通过监测步态或观察手臂如何弯曲，提供更好的体能评估，以及更深层次了解他们的身体能力和限制。
3D打印技术制作的美空军英文字母缩写，资料图
空军设想这种新型传感器将具有一系列的潜在用途。比如纤细的弹性条带可取代飞机上的大盒子传感器，节约空间和载重。同时，它们还可以减轻维护负担，比如加油机油囊周围的维护工作就非常复杂，需要数人从飞机上取下油囊来寻找漏洞，如果油囊上安装新型柔性传感器，可降低维护成本，缩短维护周期。
其他军种也可从中受益。研究人员正在研究新型传感器如何增强步兵能力，比如利用穿戴电子设备感知疲劳和运动，通过监测步态或观察手臂如何弯曲，提供更好的体能评估以及更深层次了解他们的身体能力和限制。此外，印刷电子不仅仅可用作传感器，研究人员还在探索使用弹性介质印刷电路来产生电力。
演示中，由3D打印机打印柔性热塑性聚氨酯，然后使用空的打印机喷嘴和真空系统将微控制器芯片和LED灯置入柔性基片，从而产生混合系统。资料图
AFRL团队表示，3D打印技术将在一年内完成“印刷”电子元件的生产，但在开发弹性介质方面仍有一些材料科学工作要做。在他们发表的研究结果中，研究人员使用了3D打印机生成一种导电、含银的热塑性聚氨酯，然后运用拾放方法将微控制器芯片和LED灯置入柔性基片。这是3D打印机首次打印带有集成微电子元件的弹性传感器，打印机从零开始打印了一个完整的弹性电路，实现了印刷部件与现成电子产品的相结合。最终产品即使被拉伸超过原尺寸的30%也能保持功能。
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