{"id":57129,"date":"2024-07-02T15:00:34","date_gmt":"2024-07-02T13:00:34","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=57129"},"modified":"2024-07-02T12:33:40","modified_gmt":"2024-07-02T10:33:40","slug":"leitfaehiges-und-dehnbares-3d-gedrucktes-material-020720241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/leitfaehiges-und-dehnbares-3d-gedrucktes-material-020720241\/","title":{"rendered":"PennState entwickelt dehnabres 3D-gedrucktes Material f\u00fcr pr\u00e4zise Sensoranwendungen"},"content":{"rendered":"

Ein Forschungsteam der Pennsylvania State University (PennState) hat ein neues 3D-gedrucktes<\/a> Material entwickelt, welches dehnbar und weich ist. Dieses Material<\/a> imitiert die Eigenschaften von Geweben<\/a> und Organen<\/a> ohne komplexe Aktivierungsprozesse und eignet sich ideal f\u00fcr die Herstellung tragbarer Ger\u00e4te wie Sensorsysteme, die am Finger getragen werden k\u00f6nnen. Die Innovation kann zur Aufzeichnung von Muskelaktivit\u00e4ten und Dehnungsmessungen, insbesondere in der assistiven Technologie, genutzt werden. Der Ansatz \u00fcberwindet viele Nachteile fr\u00fcherer Herstellungsmethoden, wie geringe Leitf\u00e4higkeit oder das Versagen von Ger\u00e4ten.<\/span><\/p>\n

Tao Zhou, Assistenzprofessor f\u00fcr Ingenieurwissenschaften und Mechanik sowie f\u00fcr Biomedizin am College of Engineering und f\u00fcr Materialwissenschaften und Technik am College of Earth and Mineral Sciences erkl\u00e4rt: <\/span>\u201eSeit fast einem Jahrzehnt werden weiche und dehnbare Sensoren entwickelt, aber die Leitf\u00e4higkeit ist in der Regel nicht sehr hoch. Die Forscher erkannten, dass sie mit Leitern auf Fl\u00fcssigmetallbasis<\/a> eine hohe Leitf\u00e4higkeit erreichen k\u00f6nnen, aber die wesentliche Einschr\u00e4nkung dabei ist, dass eine sekund\u00e4re Methode zur Aktivierung des Materials erforderlich ist, bevor es eine hohe Leitf\u00e4higkeit erreichen kann.\u201c<\/span><\/em><\/p>\n

\"dehnbares

Der Druckprozess sowie verschiedene gedruckte Formen, die die Vielseitigkeit und Anpassungsf\u00e4higkeit des Materials verdeutlichen. (Bild: PennState University)<\/p><\/div>\n

Ein Vorteil des neuen Werkstoffes ist, dass er keine komplexen sekund\u00e4ren Aktivierungsprozesse ben\u00f6tigt, die bei herk\u00f6mmlichen Fl\u00fcssigmetallen erforderlich sind. Dehnbare Leiter auf Fl\u00fcssigmetallbasis leiden normalerweise unter der Komplexit\u00e4t und den Herausforderungen dieser Prozesse. Zu den sekund\u00e4ren Aktivierungsmethoden geh\u00f6ren Dehnung, Kompression, Scherreibung, mechanisches Sintern und die Laseraktivierung, die alle zu Problemen bei der Produktion und zum Auslaufen von Fl\u00fcssigmetall f\u00fchren k\u00f6nnen, was letztlich zum Ausfall von Bauteilen f\u00fchrt. Das neue dehnbare Material umgeht diese Probleme, da es keine sekund\u00e4re Aktivierung erfordert, was die Herstellung tragbarer Ger\u00e4te erheblich vereinfacht. Zhou erkl\u00e4rt: \u201eUnsere Methode erfordert keine sekund\u00e4re Aktivierung, um das Material leitf\u00e4hig zu machen. Das Material kann sich selbst zusammensetzen, sodass seine untere Oberfl\u00e4che sehr leitf\u00e4hig und seine obere Oberfl\u00e4che selbst isolierend ist.\u201c<\/em><\/span><\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n

Das Material funktioniert folgenderma\u00dfen: Es besteht aus einer Kombination von Fl\u00fcssigmetall und einem leitf\u00e4higen Polymergemisch<\/a> aus PEDOT und hydrophilen Polyurethan, welches das Fl\u00fcssigmetall in Partikel umwandelt. Diese Zusammensetzung erm\u00f6glicht es dem Material, sich selbst zusammenzuf\u00fcgen. Beim Erhitzen und Drucken des weichen Verbundmaterials ordnen sich die Fl\u00fcssigmetallpartikel auf der Unterseite zu einem leitf\u00e4higen Pfad an. Die Partikel der oberen Schicht werden einer sauerstoffreichen Umgebung ausgesetzt, wodurch sie oxidieren und eine isolierte obere Schicht bilden. Die leitf\u00e4hige Schicht ist entscheidend f\u00fcr die \u00dcbertragung von Informationen an den Sensor, beispielsweise bei der Aufzeichnung von Muskelaktivit\u00e4ten oder der Erfassung von Belastungen am K\u00f6rper. Die isolierte Schicht verhindert Signalverluste, die zu einer weniger genauen Datenerfassung f\u00fchren k\u00f6nnten. HIER<\/a> erfahren Sie mehr \u00fcber das Projekt.<\/span><\/p>\n

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Das Ger\u00e4t erfasst EMG-Signale auf der Haut zur \u00dcberwachung von Muskelaktivit\u00e4ten (d) und kann verschiedene Fingerbeugewinkel erkennen, die den Stromfluss durch das Ger\u00e4t beeinflussen (e). (Bild: PennState University)<\/p><\/div>\n

Was halten Sie von dem dehnbaren Material f\u00fcr die Sensoranwendung? Lassen Sie uns gerne einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf\u00a0Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0 mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n

*Titelbildnachweis: Marzia Momin<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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