一种名为 Carbomorph 的物质是 3D 打印整个电子设备的关键

华威大学的研究人员开发出一种新型材料,这种材料具有导电性、压阻性,并且可以在最新一代消费级 3D 打印机上进行打印。

长期以来,在商用 3D 打印机上打印电子电路和组件的能力一直被视为一项将 3D 打印从当前的萌芽期“创客空间”推向制造业和家庭制造“主流”的关键技术。虽然这项技术已经在实验室的专用打印机上得到验证,但英国华威大学的研究人员已经开发出一种低成本材料,他们将其命名为“carbomorph”(碳塑形),这种材料具有导电性、压阻性,并且可以在目前市面上消费者负担得起的 3D 打印机上进行打印。

Carbomorph 本质上是在可生物降解聚酯基体中加入碳填料,这种介质可以通过像 Bits and Bytes BFB3000 这样的机器的打印头,华威团队已经用它创造了从触摸感应游戏控制器、运动感应手套到能够感知液体容量的马克杯等各种物品。这些东西距离一次性打印出智能手机或计算机还有很长的路要走,但它们代表了一个重要的进步。

例如,该团队使用他们的多头打印机,使用聚乳酸(PLA,一种源自玉米淀粉等可再生资源的聚酯)制造了其运动感应手套,并成功地在其上嵌入了 carbomorph 条。由于其导电性,carbomorph 可以连接到简单的电路板等。而其压阻性意味着当条带弯曲或受到其他应力时,其电阻会发生变化——这种电阻可以被连接到手套上的上述电路板测量。其结果是,一个 3D 打印的手套嵌入了传感器结构,可以感知手指伸展或弯曲的程度。

这对于动作捕捉技术可能非常有益,但可以考虑更广泛的应用,例如游戏控制器,不仅可以根据用户的喜好定制打印,还可以不仅能识别用户是否按下了按钮,还能识别按钮被按下的力度是轻还是重。这将开辟全新的可控性途径,增强我们与电子设备交互的方式。通过将压电电阻嵌入到我们智能手机、电视遥控器和其他小工具的实际构造中,我们可以在改善电子接口的触觉控制方面拥有各种机会。

当然,下一步是打印更复杂的电子结构,例如电线和电缆,最终是电池和电路板本身,这样 3D 打印机最终出来的产品就可以是成品。这可能还需要一段时间,但华威团队已将电子传感能力嵌入到在消费级机器上打印的产品中,这对未来的发展是个好兆头。

[华威大学ExtremeTech 报道]

 

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