研究人员开发新材料打造更逼真的可穿戴设备

劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL) 和 Meta 的工程师和化学家合作开发了一种模拟生物组织特性的 3D 打印材料。这一进步有可能对可穿戴技术领域产生重大影响，并增强“增强人类”的概念。

他们的研究发表在《Matter》杂志上，介绍了一种独特的 3D 打印树脂，该树脂利用光创建平滑的刚度梯度，复制生物结构中的自然过渡，例如骨骼和肌肉之间的连接处。这解决了创建更真实的可穿戴设备的重大挑战：软组织和刚性电子元件之间的机械差异。

更接近人体皮肤的逼真可穿戴设备。（图片来源：LLNL）

该团队通过设计一款 3D 打印可穿戴盲文设备来展示该材料，该设备能够立即将文本消息翻译成盲文。通过在数字光处理 3D 打印过程中调整光强度，他们在单一树脂系统内实现了从柔软到坚硬的连续机械梯度。

“增材制造的一个美妙特点是我们可以创造这些不可能的结构，但我们在材料特性方面也受到一定限制——我们只有一定数量的材料可供选择，”主要作者、LLNL 工程师 Sijia黄。

“最初的动机之一是，‘如果我们可以拥有相同的树脂系统，并通过仅调整光强度来轻松复制工程塑料系统，会怎么样？’ 这将为工程师节省大量时间和精力，特别是在融入材料的新特性时。”

这项研究为制造具有适应性材料特性的可穿戴设备提供了可能性，并在软机器人、能量吸收材料和可穿戴电子产品中具有潜在的应用。

至关重要的是，该材料在光照和环境条件下都表现出强大的稳定性，这与传统塑料不同。这一发展代表了具有长期耐用性的可变刚度聚合物材料领域向前迈出的重要一步。