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普渡大學(xué)理工學(xué)院和工程學(xué)院的研究人員正致力于開(kāi)發(fā)一種多功能3D打印機(jī)，最終可以讓人們打印出“智能”物體，包括整個(gè)手機(jī)。

該項(xiàng)目將3D結(jié)構(gòu)打印與電子打印甚至算法相結(jié)合，在整個(gè)材料中融入傳感，計(jì)算和驅(qū)動(dòng)，形式和功能融合。

“我們正在合成新材料，我們可以用3D打印，體現(xiàn)感應(yīng)，計(jì)算和結(jié)構(gòu)，”普渡大學(xué)協(xié)同機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人Richard Voyles教授說(shuō)。 “科幻小說(shuō)只是不斷產(chǎn)生創(chuàng)意。”

Voyles表示，該項(xiàng)目的挑戰(zhàn)在于整合不同的方法，從2D電子設(shè)備轉(zhuǎn)向3D的一些棘手問(wèn)題，以及解決層之間的材料兼容性問(wèn)題。

3D打印機(jī)可以減少時(shí)間和成本，并簡(jiǎn)化原型制作所需的技能，但是在創(chuàng)建產(chǎn)品形式的同時(shí)，添加任何必要的功能都是一個(gè)完全獨(dú)立的過(guò)程。

“如果你需要進(jìn)行計(jì)算，你創(chuàng)建的一些不錯(cuò)的設(shè)計(jì)不包括微處理器，如果你需要感應(yīng)，就不能包括傳感器，”Voyles說(shuō)。 “如果你需要實(shí)際移動(dòng)?xùn)|西，你就沒(méi)有馬達(dá)。”

3D打印允許創(chuàng)建具有嵌入式導(dǎo)電部件的結(jié)構(gòu)，但是目前市場(chǎng)上沒(méi)有3D打印機(jī)將結(jié)構(gòu)的打印與電子，感測(cè)和其他功能的打印相結(jié)合。

“如果我們從軟材料，聚合物開(kāi)始，至少是靈活的，也許我們會(huì)更接近一個(gè)更大的問(wèn)題，不僅是液體可以想象，如在終結(jié)者電影中，但如果我們創(chuàng)造這些新的東西將帶我們?nèi)ツ睦铩八季S”的材料分布在他們身上，“沃伊爾斯說(shuō)。

作為工作的一部分，研究人員正致力于以可重復(fù)的薄層打印聚合物導(dǎo)電和半導(dǎo)體材料，類似于20世紀(jì)60年代和70年代的大規(guī)模晶體管集成電路。

他指出了一個(gè)開(kāi)發(fā)具有溫度傳感特性的材料的例子，該材料可根據(jù)用途擴(kuò)大或縮小。

“當(dāng)我們開(kāi)發(fā)下一代'形式加功能'打印機(jī)時(shí)，這些是我們想要探索的先驅(qū)，”Voyles說(shuō)。他們的工作可以在智能材料和活性材料的基礎(chǔ)聚合物科學(xué)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全新的發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域。