生化人要成真了?美國研發「3D列印電路」上皮膚,軍人裝備印身上

2021-01-13 子非魚樂乎

國明尼蘇達大學研究人員,近期研發出一項可直接在皮膚上3D列印電路的技術,稱該技術可讓士兵輕鬆帶著感測器、太陽能電池上戰場,在軍事領域擁有莫大發展性。

根據《Gigazine》報導,研究人員在影片中,示範了在手背上3D列印出能點亮LED燈的簡單電路,以下,讓我們來看看影片裡究竟是如何辦到的吧。

首先,機器會在手背上放置LED 燈的組件、擺放定位用的標記物,掃描後再開始真正的電路列印。

一般眾人印象中的3D 列印,是使用高溫熱熔塑膠、金屬等材料,想當然爾絕對不能直接觸及人體;但該技術使用以銀薄片製成的特殊墨水,可在室溫下進行列印,不會造成任何傷害。

還有一點,雖然列印過程不算漫長,但人手終究不可能像傳統列印平臺般不動如山,所以這臺3D印表機也擁有機器視覺,能在一定程度內根據手部的晃動,調整印刷位置與角度;該功能賦予該印表機在各種場合──例如野地裡,即時列印電子器材的能力。

完成第一層列印後,機器會對電路印上宛如保護膜的第二層,再開始第三層的印刷,簡單地將LED 燈連結到最外部的電路上;全部步驟結束後,透過線圈即可點亮手背上的LED 燈。

使用完畢,要清除皮膚上的電路也很簡單,你可以選擇以鑷子把電路從手背剝離,或者更直接地──直接用水清洗。

明尼蘇達大學機械工程副教授Michael McAlpine表示,他們使用的是市售400美元的廉價攜帶式3D印表機,可以讓士兵帶著它穿梭戰場,在必要時刻立即列印簡便感測裝置、太陽能電池等電子器械。

且除了戰場上的應用外,研究人員還提到,這項技術也有望運用於治療皮膚病,擁有非常多樣的應用可能性。

相關焦點

  • 3D列印"仿生皮膚"讓機器人也有觸覺
    明尼蘇達大學的工程師們使用自己研發的一臺3D印表機製作了這些可伸展的電子感受設備。這臺特製的印表機具有4個噴嘴,可以為「仿生皮膚」的不同層次提供不同類型的特製「墨水」。「我們開發的這種可伸展電子織物具有許多實際用途,」機械工程助理教授麥可·麥卡爾平(Michael McAlpine)說,「將這種『仿生皮膚』用在外科手術機器人上,可以使外科醫生在微創手術中有真實的感覺,從而使手術更加容易,而不是像現在一樣只使用攝像機。對其他機器人來說,這些感受器有利於它們更方便地行走並與周圍環境互動。」
  • 現在都能在皮膚上直接列印電路,那以後可穿戴電子設備市場何在?
    科學家找到在室溫下將可穿戴傳感器直接列印在皮膚上的方法。柔性電子技術為可穿戴傳感器的應用提供了一些有趣的可能性。可穿戴傳感器可以被做成類似於紋身、用於監測人體健康各個方面的膠片和袖套。利用3D印表機,Michael McAlpine在皮膚上列印了一個可以實現輕便型太陽能充電、化學傳感,以及其他功能用途的電路。
  • 科普 | 皮膚上直接列印3D電子元件 或帶來癒合傷口新療法
    據物理學家組織網25日報導,在一項開創性的新研究中,美國研究人員使用定製的低成本3D印表機,首次在手上列印出電子產品。藉助新技術,戰場上的士兵能在身體上列印出臨時傳感器以檢測化學或生物製劑,或列印太陽能電池以給電子設備充電,而且只需鑷子就可將其剝離,也可用水衝洗掉。研究報告發表於26日出版的《先進材料》雜誌。
  • 美國新創研發3D列印眼角膜可望成為人造列印器官應用首例
    作者:DIGITIMES謝明珊就全球現況而言,器官移植的需求總是大於供給,這也難怪相關產業正在努力研發生物列印(bioprinting)技術,製造出更多的人工器官,如今眼角膜可望成為第一個實際應用的3D列印器官。
  • 光子集成電路上直接3D列印耦合器,實現低損耗和寬帶光纖的耦合
    為了解決這些問題,明斯特大學物理學院,CeNTech納米技術中心,馬克斯·伯恩研究所和柏林洪堡大學的多學科團隊開發了寬帶光纖耦合概念,該概念是通過由Nanoscribe 微納米3D列印技術製造的耦合器實現的。附著在納米光子電路上的自由形式3D耦合器。
  • 生物黑客來訪,「長生不老」美夢成真,「生化人」不止電影裡有?
    在未來,會有更多的賽博朋克式科技出現,像雷射全息影像、透明木頭、幹細胞再生皮膚、用呼吸檢測疾病、外科手術機器人、人豬胚胎等,這些不可思議的想法就像一種魔法等待著人們將它變成現實。如今,人工智慧一直在快速的發展,已經成為許多組織機構研究和開發的關鍵領域,並且已經有相關技術得到實施,像自動駕駛汽車、社交媒體供稿,而這些大眾化的人工智慧僅是新趨勢中的一種,除此之外,它還有4D列印、邊緣計算AI、智能家居、數字孿生技術等。
  • [圖]新型導電墨水:把電路「印」在衣服上
    霓虹國的研究者近日推出了一款導電墨水,可把電路「印」在衣服上。而且,即使你把衣物扯成原來的三倍長,也依然不會破壞內置的電路。
  • 印在皮膚上的健康監測傳感器
    藉助新型輔助層,研究人員可以將傳感器直接「印製」在人體皮膚上。eurekalert.org網站當地時間10月12日報導,美國賓夕法尼亞州立大學(PSU)和中國哈爾濱工業大學(HIT)的研究人員開發了一種「燒結輔助層」。這種輔助層降低了燒結溫度,使直接在人類皮膚上列印傳感器的設想變成了現實。相關研究成果刊登於《ACS應用材料與界面》雜誌中。
  • 3D列印器官目前發展到什麼程度,可以用於移植麼?
    2010年美國Organovo公司率先實現了3D列印血管的商業化進程。Wise生命科學學院的Tal Dvir教授領導的團隊成功地利用從患者身上提取的組織製造出首個3D列印心臟。這是世界上首次通過工程學設計,打造出具有細胞、血管、心室的完整心臟。
  • 曲面甚至皮膚上的微流道電子器件與傳感器3D列印技術
    它提供了第一步,有朝一日可以將它們直接列印在皮膚上,以便實時檢測體液。在一項具有開創性的新研究中,明尼蘇達大學的研究人員與美國陸軍作戰能力發展司令部士兵中心合作,以微米級尺寸進行了3D列印的獨特流體通道,可以自動生成所使用的診斷,傳感器和化驗。適用於各種醫學測試和其他應用。該團隊是第一個在曲面上進行3D列印的結構,提供了第一步,有朝一日可以將它們直接列印在皮膚上,以實時檢測體液。
  • 東南大學醫學院3D列印抗菌、變色、形狀自適應的電子皮膚
    東南大學醫學院3D列印出抗菌、變色、紫外線(UV)敏感、形狀自適應和免疫調節的電子皮膚日前,江蘇省三維列印裝備與製造重點實驗室實驗室與東南大學醫學院任建安課題組合作研發了一種抗菌,實驗室李宗安講師和遲翔同學參與了此項研發工作。
  • 中國3D列印以及3D列印+的現狀與未來
    因為它隨著時間會發生形狀的變化,所以叫4D列印。   用於生物製造又稱5G列印,再創人體的器官,可以看到一些消息,人工肺、人工心臟、皮膚、神經都在進行探索中。因為這種材料列印後,可以在人體內生化環境下長成自己的細胞,形成自己的器官,能夠進行有效工作,稱為5D列印。
  • 2020中國3D列印-增材製造設備、材料、軟體研發進展-上
    鈧的添加  3D列印行業的增長依靠研發的驅動,在3D科學谷創始人Kitty看來3D列印對製造業的升級能力將以創新為「指數」,應用端的引入深度與廣度為「底數」,實現一場冪次方的附價值創造革命。:  - 2020年公司在高強鋁合金粉末新材料研發上做了一些工作,系統開發了多種牌號的高強鋁合粉末配方,結合3D列印測試,熱處理後的力學性能明顯優於鋁矽合金,目前正在航天某院小批量生產。
  • 盤點3D印表機型的各種應用分類
    (文章來源:撒羅滿3d列印) 3D列印技術可以運用生活中的許多領域,這一期,撒羅滿將帶您走進3D列印技術類型的具體分享,同時為您展示印表機類型的列印方式,帶您更全面的了解3D列印領域。
  • 「3d掃描儀結合3d列印技術」學校3d創新教育的一把利器
    國之大計,教育為本,教育大計,要在樹人!解決好如何培養創新型人才這個問題,關乎民族未來,國運興衰,意義重大而深遠。隨著社會的不斷發展,對創新型人才素質提出了更高的要求。3d創新教育是以培養學生創新精神、創新能力、動手實踐能力為價值取向的新型教育。
  • 利用3D列印,科學家製造了世界上第一個三維立體電路
    (來源:UTEP Communications)自 2010 年以來,Rumpf 團隊取得了一些革命性成果,比如超高頻率選擇表面以及世界上最薄的介電天線之一等。不過,EM 實驗室最新的研究成果,意義最深遠。2018 年早些時候,EM 實驗室的研究人員通過完全自動化的流程,製造了世界上第一個真正的三維立體電路。
  • 中國工程院院士盧秉恆:湖南率先探索「3D列印+精準醫療」
    增材製造行業的院士、專家,還有航空航天、裝備、材料、檢測等龍頭企業的代表,共同探討了增材製造技術的前景及發展趨勢。現場,中國工程院院士盧秉恆圍繞「3D列印+」作主題發言。盧秉恆在接受星辰全媒體記者專訪時表示:做好「3D列印+」這篇文章後,增材製造將為湖南乃至全國的智能製造業發展,帶來更強大的助力。(中國工程院院士盧秉恆[右]在大會新聞中心接受採訪。)
  • 3D列印 神話成真?21世紀的「神筆馬良」
    3D列印技術的誕生1983年,美國人查克·赫爾利用光固化和紙層疊等技術的最新快速成型裝置發明了SLA 3D列印技術。它與普通列印工作原理基本相同,印表機內裝有液體或粉末等「列印材料」,與電腦連接後,通過電腦控制把「列印材料」一層層疊加起來,最終把計算機上的藍圖變成實物。查克·赫爾——3D列印技術之父。
  • 科學家找到在室溫下將可穿戴傳感器直接列印在皮膚上的方法
    賓夕法尼亞州立大學的科學家們現在已經開發出了一種可以直接列印在皮膚上的安全裝置,它可以追蹤體溫和血氧水平等信息,一旦工作完成上面的信息就會被清除掉。這種新型可列印傳感器則是建立在這群研究人員早期工作的基礎上得來,此前他們開發了用於可穿戴傳感器的
  • 生化人還離我們多遠?五大仿生技術推動進程
    生化人(Cyborg)指的是非自然產生的人類,在眾多科幻電影當中,半人半機械的人類也被稱為生化人。很多人認為生化人離我們很遠,但事實上仿生科技早就已經走進我們的視野。下面筆者為大家介紹一些仿生前沿技術,讓大家看看生化人究竟離我們有多遠。3D列印骨頭2014年初,荷蘭一名患有罕見骨科疾病的女性患者,她有極為罕見的「頭骨增厚症」,不停生長的頭骨嚴重影響了它的生活。成功接受了3D列印頭骨移植,成為世界上第一個具有人造頭骨的人類。