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絲印加工提到可穿戴設(shè)備大家都不陌生，但現(xiàn)階段以彈性電子服裝為基礎(chǔ)的可穿戴設(shè)備在市場(chǎng)上還比較少見(jiàn)，人們可以穿著這類服裝與計(jì)算機(jī)互動(dòng)或進(jìn)行康復(fù)zl。但在此類可穿戴設(shè)備商業(yè)化之前，噴墨打印技術(shù)還有待加強(qiáng)，美國(guó)普渡大學(xué)機(jī)械工程系副教授RebeccaKramer表示，“我們想要?jiǎng)?chuàng)造出預(yù)期的可隨意彎曲、伸縮的電子設(shè)備，如該設(shè)備需要擠過(guò)很小的空間或者不再受運(yùn)動(dòng)幅度的限制，其所運(yùn)用的非晶態(tài)合金材料噴射出的導(dǎo)體必須經(jīng)受得住高頻次的變形和伸縮。”為此，一項(xiàng)新研究將聚焦如何在噴墨打印技術(shù)的基礎(chǔ)上制備可穿戴設(shè)備“墨水”。
在使用超聲波的非金屬溶劑內(nèi)，均勻分布了由非晶態(tài)合金材料制作而成的可用于打印的“墨水”?！澳敝苽涞姆椒ㄊ菍⒋髩K的非晶態(tài)合金材料打散至納米粒子，這種充滿納米粒子的“墨水”可供噴墨打印設(shè)備使用。
“非晶態(tài)合金材料原本的形態(tài)是不能用于噴墨打印的”，Kramer透露，“因此，我們所做的是要開(kāi)發(fā)出一種可以經(jīng)過(guò)噴墨噴嘴，并且足夠小的非晶態(tài)合金材料納米粒子。將非晶態(tài)合金材料倒入適合的溶劑中，如乙醇，兩者混合后就可以變成能用于噴墨打印的細(xì)小納米粒子。然后我們可以在承印材料上進(jìn)行打印，待乙醇溶劑揮發(fā)后，物體表面就只留下了我們所需的非晶態(tài)合金納米粒子?！贝蛴⊥瓿珊螅ㄟ^(guò)略微施加壓力，納米粒子就可以重新聚合，這也就使得整個(gè)打印出的物體具有了我們所需的電子傳導(dǎo)性。而在一系列的過(guò)程中，施壓是非常重要的一個(gè)步驟，因?yàn)榉蔷B(tài)合金材料納米粒子最初被氧化鎵包裹，形成了一層類似“涂層”的薄膜，并阻止了電荷的傳導(dǎo)性能?！暗@層包裹非常脆弱，當(dāng)你略微施壓，‘涂層’就會(huì)破裂，隨后所有的納米粒子會(huì)合并成一層統(tǒng)一的‘涂層’”，Kramer解釋道。這項(xiàng)研究使得很多設(shè)計(jì)成為可能。
“但我們的研究還不止如此！”Kramer補(bǔ)充道，“目前，這項(xiàng)噴墨技術(shù)在粒子層面是單向傳輸?shù)?，未?lái)，我們還會(huì)探索如何能夠使‘墨水粒子’與承印材料表面形成互動(dòng)?！迸e例來(lái)講，在一個(gè)承印材料上可能存在親水區(qū)域和疏水區(qū)域，當(dāng)“墨水”的納米粒子被噴射到該承印物表面時(shí)，研究人員可以通過(guò)公式計(jì)算，使墨水粒子在分子層面實(shí)現(xiàn)與承印表面的互動(dòng)，完成粒子聚合、斷裂，從而形成極薄的gzq或新型傳感器，完成可穿戴設(shè)備的功能使命。
