灵活和耐用的直接墨水写作3D打印导电面料用于智能可穿戴设备
Zihui Zhao1, Wangcheng Liu2, Hang Liu1,2
1Department of Apparel Merchandising, Design and Textiles, Washington State University, Pullman, Washington 99164, United States.
ACS omega
|April 21, 2025
概括
直接墨水写3D打印创建功能性织物与碳纳米管用于智能可穿戴设备. 这些耐用,导电性织物提供了更好的可洗性,并使用环保溶剂制成.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 织工程 织工程 织工程
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 功能性织物对于智能可穿戴设备至关重要,它能够传感,收集能量和执行.
- 3D打印为将功能性材料整合到织品上提供了一个有前途的方法,但在保持织物特性和打印材料耐用性方面仍然存在挑战.
研究的目的:
- 调查使用直接墨水写作 (DIW) 3D打印来创建功能性织物使用聚乙烯酸盐 (PBS) 和碳纳米管 (CNTs).
- 评估印刷解决方案,织物结构和印刷后处理对印刷智能织品性能的影响.
- 评估这些织物在智能可穿戴传感器中的应用潜力.
主要方法:
- 直接墨水写作 (DIW) 在两种织物类型上3D打印PBS/CNTs溶液.
- 评估电导率,机械强度,度因子和应变下的稳定性.
- 印刷面料的形态分析,以了解溶液特性,面料特性和印刷结果之间的关系.
- 评估可洗性和耐磨性的评价.
主要成果:
- 印刷面料显示出出色的导电性,机械强度和稳定性,适合应变和运动传感器.
- 面料的特性,如纤维含量,线结构和表面粗度,以及溶液气质和表面张力,显著影响了印刷性能.
- 印刷溶液的良好透和粘合导致了更好的可洗性和耐磨性.
- 生物基Cyrene作为溶剂的使用导致了更安全,更环保的功能性织物.
结论:
- DIW 3D打印是一种有效的技术,用于开发耐用,功能性的基于织品的传感器,用于智能可穿戴设备.
- 控制打印参数和理解材料相互作用是优化功能性织物特性的关键.
- 像Cyrene这样的可持续溶剂的使用提高了智能可穿戴材料的安全性和环境状况.
