低成本3D打印传感器可监测森林火灾等极端情况

2017-05-25 09:23 出处:其他 作者:佚名 责任编辑:wuchengming

  【PConline 3D打印资讯】最近,一篇题为《用于大面积环境监测、带有集成微电子元件的3D打印一次性无线传感器》的论文在线发表在《高级材料技术(Advanced Materials Technologies)》杂志上。论文作者是一组来自沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)的究员。

  该研究表明,可以用3D打印来低成本地制造完全一体化的无线传感器,这些传感器可用于极端的环境条件下,如森林火灾和工业泄漏。

  3D打印结构

  KAUST研究人员所提出的系统依赖于一个中央天线,该天线是一个被战略性放置(如在冷却塔和烟囱内,在树上,被植入地面等)的传感器网络的一个接收器。这些一次性传感器或节点本身由三个不同的部分组成:一个空气电容器,用于监测湿度;电路板;一个带有金属条的盒子,用于随后的传感器,以及一个天线。

  这三个核心部分都是用Stratasys的刚性不透明VeroBlackPlus材料3D打印而成的。使用的3D打印机为Objet260 Connex1,该机器采用Stratasys的PolyJet技术,其中喷射的墨水层被紫外光固化成3D部件。

  随后,导电的金属条被打印到盒子的壁上,以让传感器用于检测气体和温度。金属条是用研究员内部开发的一种银色墨水2D喷墨印刷的。完成后的立方体的尺寸为21 mm x 21 mm x 21 mm,这样的体积使其能被轻松地安装在狭窄的空间内。

  卫星观测的一种替代方法?

  理论上,KAUST传感器可以放置在任何位置,测试表明它们可以将温度、湿度和H2S(硫化氢)水平的读数传送到相当远的地方,这使其非常适合用于提供野火和气体泄漏警告。研究员还对其进行了坠落测试,结果表明即使从15英尺高的地方坠落下来,这些装置仍可以正常运行。

  研究人员讨论了这些设备的进一步改进,认为可以将所有的电子元件集成到单个芯片上。要实现这一点,研究人员需要一种能沉积金属和导电墨水的3D打印机。

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