In sợi điện tử lên vải bằng máy in 3D Để chế tạo thiết bị điện tử đeo trên người, một nhóm các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã phát triển máy in 3D để in sợi điện tử lên vải.

Hầu hết các phương pháp hiện nay để sản xuất quần áo thông minh hoặc thiết bị điện tử mang theo người, đều liên quan đến việc may thủ công các thành phần điện vào vải. Quy trình nhiều bước này mất rất nhiều thời gian và công sức, làm tăng giá thành sản phẩm nên khó mở rộng quy mô. Các nhà nghiên cứu tại Trường Đại học Thanh Hoa ở Bắc Kinh đã tiết kiệm được thời gian và tiền bạc bằng cách in sợi điện tử lên vải, thay vì kết hợp các linh kiện điện tử vào quần áo.

Chúng tôi đã sử dụng máy in 3D được trang bị vòi phun đồng trục tự chế để in trực tiếp sợi điện tử lên vải và chứng minh nó có thể được sử dụng cho các mục đích quản lý năng lượng, Yingying Zhang, giáo sư hóa học và là đồng tác giả nghiên cứu nói. Chúng tôi đã đề xuất phương pháp sử dụng vòi phun đồng trục vì các vòi phun đơn trục chỉ cho phép in một loại mực tại một thời điểm nhất định, nên hạn chế nhiều sự đa dạng về thành phần và thiết kế chức năng của cấu trúc in.

Vòi phun kép cho phép các nhà nghiên cứu in sợi đa lớp, bao gồm lõi dẫn điện và lớp tơ cách điện bên ngoài. Các nhà khoa học đã gắn các ống tiêm chứa đầy hai loại mực vào vòi đồng trục và lắp vào máy in 3D.

Đối với các thử nghiệm chứng minh khái niệm, các nhà nghiên cứu đã sử dụng công nghệ in 3D để in các thiết kế trên các ô vuông của vải. Phương pháp này hoạt động với tốc độ nhanh và chi phí rẻ hơn. Nhưng độ chính xác của công nghệ và tính phức tạp của các thiết kế bị hạn chế bởi độ chính xác trong các chuyển động cơ học của máy in, cũng như kích thước của vòi phun.

Chúng tôi hy vọng nghiên cứu này sẽ truyền cảm hứng cho các nhà khoa học khác chế tạo các loại đầu phun khác cho máy in 3D để tạo nên các thiết kế với sự đa dạng về cấu trúc và thành phần và thậm chí tích hợp nhiều vòi phun đồng trục để có thể sản xuất vải điện tử đa chức năng chỉ trong một bước, GS Zhang nói. Mục tiêu dài hạn của chúng tôi là thiết kế các vật liệu và thiết bị điện tử kết hợp linh hoạt, mang theo người với các tính chất chưa từng có, đồng thời, phát triển các kỹ thuật mới để sản xuất những hệ thống thông minh đeo trên người trong thực tế với nhiều chức năng tích hợp như cảm biến, khởi động, liên lạc…

Năm ngoái, các nhà khoa học tại trường Đại học California đã sử dụng máy in 3D để sản xuất các thiết bị điện tử co giãn, có thể tích hợp vào quần áo thông minh.

Nguồn: NASATI