最近,一篇題為《用于大面積環(huán)境監(jiān)測、帶有集成微電子元件的3D打印一次性無線傳感器》的論文在線發(fā)表在《高級材料技術(shù)(Advanced Materials Technologies)》雜志上。論文作者是一組來自沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學(xué)(KAUST)的究員。
該研究表明,可以用3D打印來低成本地制造完全一體化的無線傳感器,這些傳感器可用于極端的環(huán)境條件下,如森林火災(zāi)和工業(yè)泄漏。
3D打印結(jié)構(gòu)
KAUST研究人員所提出的系統(tǒng)依賴于一個中央天線,該天線是一個被戰(zhàn)略性放置(如在冷卻塔和煙囪內(nèi),在樹上,被植入地面等)的傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個接收器。這些一次性傳感器或節(jié)點本身由三個不同的部分組成:一個空氣電容器,用于監(jiān)測濕度;電路板;一個帶有金屬條的盒子,用于隨后的傳感器,以及一個天線。
這三個核心部分都是用Stratasys的剛性不透明VeroBlackPlus材料3D打印而成的。使用的3D打印機為Objet260 Connex1,該機器采用Stratasys的PolyJet技術(shù),其中噴射的墨水層被紫外光固化成3D部件。
隨后,導(dǎo)電的金屬條被打印到盒子的壁上,以讓傳感器用于檢測氣體和溫度。金屬條是用研究員內(nèi)部開發(fā)的一種銀色墨水2D噴墨印刷的。完成后的立方體的尺寸為21 mm x 21 mm x 21 mm,這樣的體積使其能被輕松地安裝在狹窄的空間內(nèi)。
衛(wèi)星觀測的一種替代方法?
理論上,KAUST傳感器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)水平的讀數(shù)傳送到相當遠的地方,這使其非常適合用于提供野火和氣體泄漏警告。研究員還對其進行了墜落測試,結(jié)果表明即使從15英尺高的地方墜落下來,這些裝置仍可以正常運行。
研究人員討論了這些設(shè)備的進一步改進,認為可以將所有的電子元件集成到單個芯片上。要實現(xiàn)這一點,研究人員需要一種能沉積金屬和導(dǎo)電墨水的3D打印機。
575 0
登陸后參與評論
2024-09-30 14:02:02
2024-09-30 13:55:36
2024-09-23 13:01:49
2024-09-23 12:46:35
2024-09-09 11:19:03
2024-09-09 11:14:31
2024-09-03 15:03:59
2024-09-03 14:58:48
2024-08-26 10:28:31
2024-08-12 10:39:48
2024-08-12 10:35:25
2024-08-08 12:08:05