宾夕法尼亚州立大学开发了一种可自组装的3D打印柔软且可拉伸的材料

宾夕法尼亚州立大学的研究人员开发了一种可自组装3D打印柔软且可拉伸的材料。这种材料旨在通过匹配组织和器官的特性并提供高导电性来推动软机器人、皮肤集成电子产品和生物医学设备的发展。

宾夕法尼亚州立大学开发了一种可自组装的3D打印柔软且可拉伸的材料

附在手指上的3D打印传感器。(图片来源:宾夕法尼亚州立大学)

传统液态金属基导体需要复杂的二次活化过程,容易因漏液导致器件失效。周涛团队采用一种新方法,将液态金属、导电聚合物PEDOT和亲水性聚氨酯结合在一起。

这种成分使材料能够在打印和加热过程中自组装。液态金属颗粒在材料底面形成导电通路,同时氧化形成绝缘顶层。这种双层结构可防止信号泄漏,从而确保数据收集的准确性。

这种新材料不需要二次活化就能实现导电性,从而简化了可穿戴设备的制造。材料科学的这一创新使得可以制造出可以佩戴在身上的传感器,例如用于肌肉活动记录和应变感应的传感器。研究人员将继续探索其应用,特别是在残疾人辅助技术方面。

这项研究发表在《先进材料》杂志上,得到了宾夕法尼亚州立大学各部门和合作项目的支持。您可以通过下方链接阅读完整的研究论文。
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202400082

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