Perangkat gerak yang fleksibel dan sangat sensitif yang dibuat oleh

Penciptaan pencetakan ekstrusi resolusi tinggi – pikirkan pencetakan 3D tetapi dengan tinta yang menghantarkan listrik – telah memungkinkan peneliti UBC untuk mengeksplorasi potensi perangkat gerak manusia yang dapat dipakai.

Teknologi yang dapat dipakai — jam tangan pintar, monitor jantung, alat bantu tidur, bahkan penghitung langkah — telah menjadi bagian dari kehidupan sehari-hari. Dan para peneliti dengan UBC Okanagan’s Nanomaterials and Polymer Nanocomposites Laboratory, telah menciptakan sensor yang lebih kecil, lebih ringan, dan sangat akurat yang dapat diintegrasikan ke dalam pakaian dan peralatan.

Bekerja sama dengan Drexel University dan University of Toronto, tim peneliti UBCO sedang menjajaki pendekatan pencetakan ekstrusi resolusi tinggi untuk mengembangkan perangkat kecil dengan fungsi ganda — perisai interferensi elektromagnetik (EMI) dan sensor gerak tubuh.

Kecil dan ringan, pelindung EMI ini dapat digunakan dalam industri perawatan kesehatan, kedirgantaraan, dan otomotif, jelas Dr. Mohammad Arjmand, Asisten Profesor dan Ketua Riset Kanada dalam Teknik Material dan Polimer Tingkat Lanjut di UBC Okanagan’s School of Engineering.

Menggunakan bahan nano anorganik dua dimensi yang disebut MXene, di samping polimer konduktif, tim Dr. Arjmand telah menyesuaikan tinta konduktif dengan sejumlah sifat yang membuatnya lebih mudah untuk beradaptasi dengan teknologi yang dapat dipakai.

“Material canggih atau cerdas yang memberikan konduktivitas dan fleksibilitas listrik sangat dicari,” katanya. “Pencetakan ekstrusi bahan konduktif ini akan memungkinkan pola skala makro, yang berarti kami dapat menghasilkan bentuk atau geometri yang berbeda, dan produk akan memiliki fleksibilitas arsitektur yang luar biasa.”

Saat ini, teknologi pembuatan bahan fungsional ini sebagian besar terbatas pada struktur yang dilaminasi dan tidak canggih yang tidak memungkinkan integrasi teknologi pemantauan, jelas mahasiswa doktoral Ahmadreza Ghaffarkhah.

“Struktur yang dicetak ini dapat diunggulkan dengan retakan mikro untuk mengembangkan sensor yang sangat sensitif. Retakan kecil pada strukturnya digunakan untuk melacak getaran kecil di sekitarnya,” kata Ghaffarkhah. Getaran ini dapat memantau banyak aktivitas manusia, termasuk pernapasan, gerakan wajah, berbicara, serta kontraksi dan relaksasi otot.

Dengan kembali ke papan gambar, para peneliti UBCO mampu mengatasi tantangan besar yang dihadapi oleh pencetakan ekstrusi. Sebelumnya, teknologi tidak memungkinkan resolusi pencetakan yang cukup tinggi, sehingga sulit untuk membuat struktur yang sangat presisi.

“Dibandingkan dengan teknologi manufaktur konvensional, pencetakan ekstrusi menawarkan penyesuaian, pengurangan limbah material, dan produksi yang cepat, sambil membuka banyak peluang untuk elektronik yang dapat dipakai dan cerdas,” jelas Dr. Arjmand. “Seiring dengan peningkatan teknik pencetakan ekstrusi, ini membuka pintu bagi banyak inovasi unik.”

Para peneliti terus menyelidiki aplikasi tambahan untuk tinta cetak ekstrusi yang melampaui pelindung EMI dan elektronik yang dapat dikenakan.

Penelitian ini dipublikasikan di Karbondengan dukungan keuangan dari Dewan Riset Ilmu Pengetahuan dan Teknik dari Canada Alliance Grant dan Zentek Limited.

Komputasi Seluler