馬德里自治大學用復合材料3D打印傳感器,，可檢測水含量

2019年3月6日，南極熊從外媒獲悉,，由馬德里自治大學（UAM）的Pilar Amo-Ochoa帶領的西班牙 - 以色列科學家團隊開發(fā)了一種多功能3D打印塑料復合傳感器,，能夠檢測微量水,。 3D打印的材料是無毒的,，在潮濕條件下顏色從紫色變?yōu)樗{色。

圖片來源：UAM,，VerónicaGarcíaVegas

科學家Michael Wharmby解釋說：“了解特定環(huán)境或材料中存在多少水是很重要的,，例如，如果油中含有過多的水,，則可能無法很好地潤滑機器,，如果燃油中含有過多的水，則可能無法正常燃燒,�,！�

科學家的新型傳感器材料是一種所謂的銅基配位聚合物，一種水分子與中心銅原子結合的化合物,。他們使用Deutsches Elektronen-Synchrotron（DESY）光源PETRA III來分析加熱時材料的變化,。 “將化合物加熱到60攝氏度時，顏色從藍色變?yōu)樽仙�,，”Pilar Amo-Ochoa報道,。將材料加熱至60℃，除去與銅原子結合的水分子,，最終引起顏色變化,。 “這種變化可以通過將其置于空氣中，將其置于水中,，或將其置于含有微量水的溶劑中來逆轉,。”

“在理解了這一點之后,，我們能夠對這種變化的物理模型進行建模,，”馬德里材料科學研究所（ICMM-CSIC）的JoséIgnacioMartínez解釋道。然后科學家們將銅化合物混合成3D打印墨水,，并在幾種不同的形狀下打印傳感器,，這些傳感器在空氣和水中進行測試。這些測試表明,，3D打印物體對水的存在比對化合物本身更敏感,。在溶劑中,，打印傳感器可在不到兩分鐘的時間內檢測到0.3％至4％的水。

如果在無水溶劑中干燥或通過加熱干燥,，則材料變回紫色,。詳細的調查表明，即使在許多加熱循環(huán)中材料也是穩(wěn)定的,，并且銅化合物均勻地分布在整個打印傳感器中,。此外，該材料在空氣中在至少一年內是穩(wěn)定的,，并且在生物相關的pH范圍內也是5至7,。

“這項工作展示了第一個由無孔配位聚合物制成的3D打印復合材料，”共同作者馬德里自治大學的FélixZamora說,。 “在功能性3D打印領域,，它打開了使用這一大系列化合物的大門，這些化合物易于合成并具有有趣的磁性,，導電性和光學性質,。”

正如科學家在“Advanced Functional Materials”雜志上所寫的那樣,，這一發(fā)展為新一代3D可打印功能材料的產生打開了大門,。

編譯自：3ders