3D打印傳感器在極端條件下可實時傳遞“警告”

據(jù)悉，近日，沙特阿拉伯國際阿布杜拉科技大學（KAUST）的一個研究小組發(fā)表了一篇論文，提出了3D打印的一次性無線傳感器可用于檢測大面積環(huán)境。

研究表明，3D打印作為制造低成本的、完全集成無線傳感器的潛力，可用于極端環(huán)境條件，如森林火災和工業(yè)泄漏。

3D打印結(jié)構(gòu)

KAUST研究人員提出的系統(tǒng)依賴于一個中央天線，用作一個傳感器網(wǎng)絡(luò)的接收器的戰(zhàn)略位置，即在冷卻塔和煙囪內(nèi)部，或種植在地面上的樹上。一次性傳感器或節(jié)點本身由三個不同的部分組成：用于監(jiān)測濕度的空氣電容器、電路板，以及一個完整的金屬條盒，用于隨后的傳感器和一個天線。

這三個核心部分同時3D打印在Stratasys的剛性不透明VeroBlackPlus材料中。在使用Stratasys的Objet260Connex13D打印機進行3D打印時，其噴射墨水層使用紫外光固化成3D部件。然后將金屬、導電條紋打印到包裝的壁上，以使傳感器用于檢測氣體和溫度。它們是由內(nèi)部研究人員開發(fā)的一種銀色墨水進行的二維噴墨打印。完成的立方體尺寸為21mmx21mmx21mm，其能夠在狹窄的空間內(nèi)進行安裝。

衛(wèi)星觀測的替代方法？
衛(wèi)星成像是現(xiàn)有傳感器的替代品，但這種方法有兩個主要缺點。通過這種距離傳遞信息會導致信息響應(yīng)的延遲。衛(wèi)星觀測還需要在固定的地點永久性放置衛(wèi)星，這是不切實際的。相比之下，KAUST的傳感器從理論上說可以放置在任何位置。測試表明，它們可以將溫度、濕度和H2S[硫化氫]的讀數(shù)傳達到相當遠的距離，這使得其非常適用于提供警告野火和氣體泄漏的情況。此外，其還進行了跌落試驗，顯示即使在15英尺高的地方墜落之后，這些裝置也能夠運行。研究人員討論了將單個芯片集成到設(shè)備的進一步改進，并且依靠改進的能夠沉積金屬和電油墨的3D打印機的可用性。

3D打印傳感器領(lǐng)域
該研究結(jié)果于2011年5月19日在AdvancedMaterialsTechnologies雜志上發(fā)表。由MuhammadFahadFarooqui、MuhammadAkramKarimi、KhaledNabilSalama和AtifShamim共同撰寫。

據(jù)悉，MuhammadFahadFarooqui和AtifShamim以及第三位研究員ChristianClaudel先前已經(jīng)在開發(fā)用于洪水檢測的類似傳感器。 明尼蘇達大學的McAlpine研究小組也采用3D打印技術(shù)制作微型傳感器，從而促進智能、可穿戴技術(shù)和仿生皮膚的發(fā)展。

來源：3D虎
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