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傳感器為什么要用3D打印機制作? 讓它們給你答案

時間:2018-2-3 14:42:00   來源:工控中國   添加人:admin

  傳感器為什么要用3D打印機制造呢?是概念炒作嗎?讓2017年驚艷業界的6款3D打印傳感器為我們答疑解惑吧。具備經濟、高效、環保、仿真度高、支持個性化定制等諸多優良基因的3D打印設備,有望成為生產傳感器的理想工具。

  傳感器為什么要用3D打印機制作? 讓它們給你答案

  近幾年,傳感器家族中出現了一類非主流新生兒,它們有個共同特點,那就是誕生于3D打印機。盡管現在這種傳感器還居少數,但隨著越來越多從業者將目光投向3D打印技術,非主流有望變成主流。

  這是一場借3D打印概念發起的炒作嗎?傳感器為什么要用3D打印機制造呢?讓2017年驚艷業界的6款3D打印傳感器為我們解答吧!

  病毒探測傳感器:3D打印讓我經濟耐用,還教會了我靈活變通。

  2017年3月,美國加州大學洛杉磯分校的科研人員在一個新項目中綜合運用機器學習與3D打印技術,開發出一款3D打印原型探測器,其中含有一個可自我調整的傳感器。該設備能提供一種更有效的微小物質檢測新方法,用于檢測病毒、癌癥生物標志物、蛋白質等,進而改善嚴重感染和疾病的診療。

  傳感器的讀取器由4種不同顏色的LED、一個相機和一個塑料外殼組成。由于塑料外殼采用了3D打印技術,因此原型造價很便宜,而且十分耐用,此外還能根據不同情況進行定制化設計。

  水果溫度傳感器:3D打印助我巧妙偽裝,成功打入水果內部。

  3月,瑞士科研人員生產了一系列具有水果外形的3D打印溫度傳感器。利用這些果實,水果商以及運輸公司可以依據更精準的熱量讀數監測產品質量。3D打印成功模擬了水果的物理特性,使傳感器能像真正的水果那樣對環境條件作出相同反應,進而提供水果內部溫度變化的準確信息。

  這種仿真水果由水、碳水化合物、聚苯乙烯等組成,經過3D打印機處理,它們的混合物與果肉非常相似。目前,開發者正在豐富傳感器的種類,甚至計劃為單種水果開發專用傳感器,同時也在尋找工業合作伙伴,推動這一發明走向商用。

  硅膠壓力傳感器:3D打印讓我學會‘黏人’,與用戶親密接觸。

  5月,美國明尼蘇達大學研發出一種可直接3D打印在人手上的硅膠壓力傳感器,進而增強人的觸感,潛在用戶包括醫生、士兵、燒傷者等。該裝置可以探測壓力大小,甚至能夠測量脈沖,加速仿生人的研究。

  3D打印的柔性硅膠材料使得那些配備該傳感器的設備可以直接應用于人類皮膚表面。具體打印部位則要根據3D掃描用戶手部輪廓來確定。目前,科研人員正在試圖克服該技術的最大障礙之一,即人手抖動問題。通過增強3D打印機性能,該技術有望走出實驗室,走向實際使用場景。

  火情監測傳感器:3D打印助我建起龐大軍團,遍布森林,保護自然。

  5月,沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學開發出一種價格低廉且環保的一次性3D打印無線傳感器,成本不足一美元。其具體生產方法是3D打印包圍微電子電路板的立方體,再將檢測火和氣體的傳感器噴墨打印在立方體墻壁上。3D打印與噴墨打印的結合使生產速度大大加快,用時明顯減少。

  低成本、高效率等優勢使大規模生產成為可能,如果該應用成功落地,便能大面積部署于火災高發的林區,進行火情監察與預警。此外,它還可以為工廠提供有害氣體泄漏等警報。

  耳戴式體溫傳感器:3D打印讓我柔軟多變,穩穩hold住各種耳形。

  7月,美國加州大學伯克利分校研發出一款耳戴式紅外線體溫傳感器,能夠精確、實時測量佩戴者的核心身體溫度,密切監測用戶身體狀況。發明者以柔性聚氨酯為原材料,3D打印出適合用戶耳形的基板,再在其上整合用于液態金屬互連的微通道,最后將液態金屬注入微通道,并將其它部件插入微通道槽中,完成組裝。

  3D打印幫助設備實現了可定制化,從而讓用戶獲得更加個性化的醫療保健服務。此外,通過可穿戴設備監測人體核心溫度來進行初步醫療篩檢試驗,進而達到個性化醫療保健的目的,這不失為醫療行業的一個重大進步。

  車載透鏡傳感器:3D打印助我打贏價格戰,貼近用戶心,開辟未來路。

  8月,美國亞利桑那大學的認證初創公司Lunewave展示了一款3D打印透鏡傳感器,有望以更低價格取代昂貴的傳統天線。這種透鏡傳感器能為汽車提供360度視角,或成為自動駕駛技術的重要推動力量。

  該產品運用的具體3D打印技術是聚合物噴射,將電磁晶體植入到透鏡結構中。設計者之所以選用該方法,是看中了其低成本、可定制的優點。低成本可以讓車商淘汰昂貴的傳統傳感器,節省生產成本,讓更多低端車型獲得智能感應能力。而可定制則讓傳感器的操作頻率和帶寬得以符合用戶的具體需求。

  小編有話說

  看了以上6款新型傳感器給出的答案,想必大家對3D打印與傳感器家族的結緣不再困惑了吧?具備經濟、高效、環保、仿真度高、支持個性化定制等諸多優良基因的3D打印設備,無疑是生產傳感器的理想工具。由3D打印機制作的傳感器新品,將在性能與價格兩個戰場取得越來越多的雙贏,為傳感器乃至物聯網產業掀起新風潮。

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