Исследователи из Сеульского национального университета науки и технологий (SeoulTech) разработали новый подход к созданию датчиков на основе углеродных нанотрубок (УНТ). Изобретение учёных может вывести на новый уровень носимые устройства для мониторинга здоровья. Используя технологию фотополимеризации в ванне (VPP), при которой свет выборочно отверждает смолу слой за слоем, учёные напечатали на 3D-принтере высокоэластичные и электропроводящие нанокомпозиты, которые оказались значительно лучше предыдущих материалов.

« Наши новые УНТ-нанокомпозиты оптимизированы специально для процессов на основе ВПП, что позволяет изготавливать сложнейшие трехмерные структуры » , — сказал профессор Кын Пак, который руководил исследованием вместе с доцентом Сундже Пё на кафедре проектирования механических систем. 

Подробное описание исследования, опубликованного в журнале «Композитные структуры» , объясняет, как исследователи смешали многослойные углеродные нанотрубки с алифатической уретандиакрилатной смолой (AUD) в концентрациях от 0,1 до 0,9 весовых процентов. Обеспечив равномерное распределение с помощью ультразвукового перемешивания, команда протестировала чернила на механическую прочность, электропроводность и разрешение печати. ​​Победившая формула с 0,9 весовыми процентами УНТ смогла растянуться до 223% от исходной длины, сохранив при этом впечатляющую электропроводность и высокое разрешение печати 0,6 мм.

Чтобы продемонстрировать реальный потенциал своего изобретения, учёные напечатали на 3D-принтере пьезорезистивные датчики на основе трижды периодической минимальной поверхности (TPMS) и встроили их в умную стельку, которая может отслеживать распределение давления и движение стопы в режиме реального времени.
« Разработанное устройство для умной стельки демонстрирует потенциал наших нанокомпозитов на основе углеродных нанотрубок для 3D-печати следующего поколения высокоэластичных и проводящих материалов » , — заявил профессор Пио в пресс-релизе. « Мы считаем, что эти материалы будут незаменимы для носимых мониторов состояния здоровья, гибкой электроники и умного текстиля ».

Источник