在填充图案和密度的3D打印条件下对CNT/TPU立方体的研究
Imjoo Jung1, Eun Joo Shin2, Sunhee Lee3,4
1Department of Fashion and Textiles, Dong-A University, Busan, 49315, Republic of Korea.
Scientific reports
|October 18, 2023
概括
研究人员使用3D打印碳纳米管/热塑性聚氨开发了可穿戴机器人的软压力传感器. 蜂填充模式表现出优越的性和电气性能,使其成为软传感器应用的理想选择.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机器人工程 机器人工程 机器人工程
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 软压力传感器对于可穿戴机器人至关重要,因为它们需要先进的材料来实现功能.
- 可拉伸的聚合物和导电填充物是开发下一代传感器的关键组成部分.
- 3D打印提供了一个多功能平台,用于制造定制的传感器架构.
研究的目的:
- 开发一个软压力传感器用于可穿戴机器人使用3D打印碳纳米管/热塑性聚氨.
- 调查灌装密度和模式对传感器性能的影响.
- 为了确定最佳的打印条件,以提高传感器特性.
主要方法:
- 制造的3.25重量%的碳纳米管/热塑性聚氨丝 (Shore 94 A).
- 使用化丝制造3D打印来创建具有不同填充密度 (20%,50%,80%) 和图案 (齐克扎克,三角形,蜂) 的立方体.
- 通过分析切片图像,形态,压力,电气和电热性能来评估传感器性能.
主要成果:
- 在80%的灌装密度下,三角形 (TR) 图案表现出最高的压缩性能 (强度1.99 J).
- 蜂 (HN) 图案的性随着填充密度的增加而增加.
- 具有相同层叠的蜂 (HN) 图案显示出出色的电性能 (>14.7 mA) 和加热特性.
结论:
- 传感器性能受到3D打印方向和灌装策略的显著影响.
- 蜂 (HN) 填充模式是制造高性能软传感器的最佳选择.
- 这项研究为可穿戴机器人的先进软传感器开发提供了途径.
