3D打印傳感器在極端條件下可實(shí)時(shí)傳遞“警告”

據(jù)悉,，近日，沙特阿拉伯國際阿布杜拉科技大學(xué)（KAUST）的一個(gè)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(zāi)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(gè)中央天線,，用作一個(gè)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(diǎn)本身由三個(gè)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(gè)完整的金屬條盒,，用于隨后的傳感器和一個(gè)天線,。

這三個(gè)核心部分同時(shí)3D打印在Stratasys的剛性不透明VeroBlackPlus材料中。在使用Stratasys的Objet260Connex13D打印機(jī)進(jìn)行3D打印時(shí),，其噴射墨水層使用紫外光固化成3D部件。然后將金屬,、導(dǎo)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(jìn)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(jìn)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(gè)主要缺點(diǎn)。通過這種距離傳遞信息會導(dǎo)致信息響應(yīng)的延遲,。衛(wèi)星觀測還需要在固定的地點(diǎn)永久性放置衛(wèi)星,，這是不切實(shí)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(dá)到相當(dāng)遠(yuǎn)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(jìn)行了跌落試驗(yàn),，顯示即使在15英尺高的地方墜落之后，這些裝置也能夠運(yùn)行,。研究人員討論了將單個(gè)芯片集成到設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn),，并且依靠改進(jìn)的能夠沉積金屬和電油墨的3D打印機(jī)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(dá)大學(xué)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(jìn)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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