不同模式多功能柔性传感器研究进展

柔性传感器能够实现压力、应变、温度、湿度及气体等与人体健康相关信号多功能识别及监测,在可穿戴人工智能设备的开发中展现出巨大的应用前景。本文综述了具有多种模式监测功能的柔性电化学式传感器领域最新研究成果,包括双模式传感器、三模式传感器和多模式传感器;重点介绍了传感器实现多功能监测的途径和传感机理。研究表明,多模式传感性的实现方法主要包括结构设计和多功能材料制备两种。而基于先进功能材料(包括纳米金属、纳米碳及导电聚合物)和柔性基体材料(如水凝胶、气凝胶及弹性聚合物)所制造的柔性多功能复合材料可有效降低多模式传感器的复杂性。最后,对比并指出了不同类型的功能材料在制造多功能柔性传感器中的特点与优势,为多功能柔性传感器的研究提供借鉴意义。     

3D打印柔性混合电子关键技术研究

柔性混合电子器件已广泛应用于生物医药、可穿戴设备、印刷射频天线、软体机器人等领域,具有广阔的应用前景。针对目前柔性混合电子制造精度低,且各工艺器件组合困难的问题,提出了一种3D打印的柔性混合电子方法。将PVC材料作为柔性衬底,采用液态金属直写技术完成导线的打印,电子元件通过真空吸附装置放置在预先设定好的位置,最后通过RTV硅胶完成封装。研究了不同工艺参数下液态金属直写打印线特性与RTV硅胶的封装特性,最后以柔性混合电子LED灯为例,利用最优打印方案实现柔性混合电子典型制造。     

高分子3D打印材料及打印技术

3D打印作为一种新兴的技术实现了材料的快速制造,同时可以对材料的结构更精确快速的设计,这无疑是推动众多领域发展的助力.3D打印与高分子材料的结合为制造技术开辟了新的途径.本文对不同的3D打印高分子材料ABS、PLA、PC等进行了论述,同时对于不同材料所对应的不同的3D打印技术原理进行了简要说明.对于不同3D打印技术的优...     

3D打印高分子材料研究进展

主要介绍了聚乳酸(PLA),聚己内酯(PCL),聚醚醚酮(PEEK),聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)等在3D打印技术中的应用,并且综述了这些材料相应的改性方法以及改性材料的应用性能。通过对已有3D打印材料的改性和扩充,3D打印产品将可以广泛应用到医疗、生物组织工程、工业、军事、航空航天等领域,3D打印技术也将成为一种主流的塑料加工技术。     

柔性可穿戴传感器的研究进展

智能可穿戴是一项多种学科相互交叉融合的新兴技术,可穿戴传感器作为智能可穿戴设备的核心器件,其研究进展关系到整个可穿戴行业的进步与发展。从传感器的制造材料出发,对传感器的材料特性和制作工艺进行了综述。重点介绍了压力传感器、生物传感器、光纤传感器以及温湿度传感器的研究现状以及柔性传感器在各领域的不同应用趋势。最后展望了未来可穿戴传感器的发展方向,为以后相关领域的研究提供了理论依据。     

陶瓷3D打印技术研究进展

近年来随着社会科技的快速发展,在高性能陶瓷成型制造领域,3D打印技术具有广泛的发展前景,对于克服传统陶瓷加工和生产过程中遇到的技术瓶颈具有推进作用,有助于开辟陶瓷复杂零部件应用的新途径。本文针对近年来发展较快的光固化成型、选择性激光烧结、叠层实体制造技术等3D打印技术在陶瓷领域的研究进展进行分析,最后,总结出目前陶瓷3D打印技术所面临的困难与挑战。     

3D生物打印技术综述

3D生物打印是当前快速成型发展具有前景的领域之一,是融合生物学、材料学、制造学、生命科学为一体的交叉技术。该技术在组织工程和再生医学方面迅速发展,使打印组织器官成为可能。该篇文章对生物打印技术方法分为DBB、EBB、LBB三类进行概述,总结了生物打印的发展现状,介绍了生物打印技术的前沿：多材料打印及4D打印。     

有机硅3D打印的研究进展

有机硅材料具有良好的生物相容性、化学稳定性和力学性能等,在生物医用、包装与交通运输等方面应用广泛。传统工艺生产有机硅制品时间长、成本高,而且无法做到个性化生产。有机硅的3D打印是用3D打印技术加工成型有机硅材料制品,它能够实现有机硅产品的快速、个性化生产。介绍了直接有机硅3D打印中光固化3D打印与基于挤出的3D打印2种技术在材料、打印工艺方面的研究进展。     

二维导电材料/柔性聚合物复合材料基可穿戴压阻式应变传感器的研究进展

可穿戴应变传感器在人体运动检测、健康监测、可穿戴电子设备和柔性电子皮肤等新兴领域具有极大的应用前景。近年来,由二维（2D）导电材料和柔性聚合物基体组成的可穿戴压阻式应变传感器具有较高的灵敏度、良好的拉伸性和柔韧性、优异的耐久性、可调的应变传感性和易加工等特点,受到广泛关注。基于此,本文对基于2D导电材料/柔性聚合物复合材料（2D-CPC）的可穿戴压阻式应变传感器的类型、传感机理、性能指标、影响因素及应用等进行了综述,并对其未来发展趋势进行了展望。     

熔融沉积3D打印设备研究进展

阐述了3D打印技术的种类,介绍了熔融沉积成型(FDM)技术的原理、特点及其目前存在的问题;从控制方法(温度控制、运动控制、路径控制)和运动机构(送料机构、喷嘴、运动机构)两个方面系统综述了国内外FDM 3D打印设备的最新研究进展;最后,指出了目前FDM 3D打印设备所面临的挑战及需要解决的问题,展望了FDM 3D打印设...     

陶瓷光固化3D打印技术研究进展及应用

与传统加工方法相比,光固化3D打印技术具有个性化、定制化、高分辨率等优点,可满足陶瓷精细结构的成型,在陶瓷材料加工方面展示出很大的潜力.这里首先介绍了光固化3D打印技术及常见的陶瓷材料,从陶瓷浆料制备、素坯热处理工艺方面进行讨论.同时对该技术在生物医学领域特别是在骨科、齿科中的应用进行总结.     

双光子聚合3D打印

3D打印是一种快速成型的增材制造技术。光固化立体印刷(SLA)是技术较成熟和应用较广的一种3D打印技术。SLA是采用紫外激光的单光子聚合过程,其加工分辨率受经典光学衍射极限的限制,难以满足分辨率高的微纳结构的加工。不同于SLA,利用近红外波长飞秒激光的双光子聚合3D打印技术可以突破经典光学衍射的限制,制造分辨率高的纳米尺度任意形状三维结构。本文将介绍双光子吸收和双光子聚合的原理、双光子聚合的发展和双光子聚合3D打印技术的应用,最后对该技术的发展进行展望。     

3D打印超拉伸凝胶电解质及其在柔性铝空气电池中的应用

采用细菌纤维素（BC）、聚乙烯醇（PVA）为原料，通过3D打印与冻融循环法制备超拉伸凝胶电解质。采用SEM、接触角测量、XRD、EIS和拉伸测试对凝胶电解质物理特性、电化学性能及拉伸性能进行表征。实验结果表明，当m(BC)∶m(PVA)=0.6∶1时，基于3D打印制备的凝胶电解质具有稳定的三维网络结构、优异的拉伸性能和电化学性能，拉伸强度可达0.9 MPa、断裂伸长率可达961%、离子电导率为1.10×10-1 S/cm。将该凝胶电解质应用于柔性铝空气电池，功率密度可达21 mW/cm2，电流密度为20 mA/cm2时，铝阳极比容量为1124 mA?h/g，电池可稳定放电90 min。     

Preparation of broadband transparent Si3N4-SiO2 ceramics by digital light processing (DLP) 3D printing technology

Wave-transmitting materials are a kind of multi-functional materials that protect the normal operation of communication and guidance systems of spacecraft in harsh environments. In this paper, we fabricate a broadband microwave transparent Si₃N₄-SiO₂ composite ceramic with excellent performance through digital light processing (DLP) 3D printing technology. The influences of sintering temperature on the weight increase rate, density, dimensional shrinkage, phase composition, microstructure, bending strength and dielectric properties of Si₃N₄-SiO₂ ceramic were all systematically studied. The strength of Si₃N₄-SiO₂ ceramic sintered at 1350 ℃ was 77 ± 5 MPa. The relative permittivity of the ceramic is within the range of less than 4, and the loss tangent can be below 0.003. The 3D printed Si₃N₄-SiO₂ ceramic material exhibited excellent wave-transparent performance.     

3D打印技术的应用

本文介绍了3D打印在小批量物件制造方面的优势及应用。3D打印是一场制造技术的革命,是中国制造业升级的重要一环。国内北航、华中科大、西安交大、清华四大研发中心在3D打印方面积累了国际一流的技术储备,在航空结构件锻造等领域甚至实现了世界首次突破。从需求端看,未来几年内航天军工、民用消费、模具设计、医疗领域将驱动3D打印需求超越式增长。     

三维打印生物材料的发展现状

随着组织工程和再生医学不断进步,3D打印技术被用于开发和制造由仿生天然和合成材料组成的仿生支架。讨论3D打印"生物墨水"的进步和发展趋势,对3D打印多功能生物材料的发展具有积极意义。     

GO-modified flexible polymer nanocomposites fabricated via 3D stereolithography

Graphene oxide (GO) induced enhancement of elastomer properties showed a great deal of potential in recent years, but it is still limited by the barrier of the complicated synthesis processes. Stereolithography (SLA), used in fabrication of thermosets and very recently in “flexible” polymers with elastomeric properties, presents itself as simple and user-friendly method for integration of GO into elastomers. In this work, it was first time demonstrated that GO loadings can be incorporated into commercial flexible photopolymer resins to successfully fabricate GO/elastomer nanocomposites via readily accessible, consumer-oriented SLA printer. The material properties of the resulting polymer was characterized and tested. The mechanical strength, stiffness, and the elongation of the resulting polymer decreased with the addition of GO. The thermal properties were also adversely affected upon the increase in the GO content based on differential scanning calorimetry and thermogravimetric analysis results. It was proposed that the GO agglomerates within the 3D printed composites, can result in significant change in both mechanical and thermal properties of the resulting nanocomposites. This study demonstrated the possibility for the development of the GO/elastomer nanocomposites after the optimization of the GO/“flexible” photoreactive resin formulation for SLA with suitable annealing process of the composite in future.