14 جولای 2021 موسسه علوم و فناوری Daegu Gyeongbuk
گروهی از دانشمندان کره جنوبی با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی که با تولید کم هزینه و مقیاس پذیر برای دستیابی به تولید مقیاس بزرگ سیستم‌های رباتیک هوشمند، یک سنسور فشار جدید و چند جهته همراه با سنسور دما تولید می‌کنند.
درمان بسیاری از مسائل پزشکی مانند راه رفتن غیر طبیعی و اختلالات عضلانی نیاز به سنجش دقیق فشار وارد شده دارد. در این راستا، حسگرهای فشار انعطاف پذیر، ساده، سبک و کم هزینه مورد توجه بسیاری قرار گرفته‌اند. این سنسورها از طریق «ساخت مواد افزودنی» یا همان چیزی که معمولاً چاپ سه بعدی نامیده می‌شود، با استفاده از کامپوزیت‌های پلیمری رسانا به عنوان عناصر سازنده، طراحی و تولید می‌شوند.
با این حال، تمام سنسورهای فشار چاپ سه بعدی که تاکنون تولید شده‌اند فقط به سنجش نیروهای اعمال شده در یک جهت واحد محدود هستند. این امر برای وضعیت‌های دنیای واقعی، که شامل موقعیت‌هایی است که می‌توان نیروها را در امتداد زوایا و جهات مختلف اعمال کرد، به سختی کافی است. علاوه بر این، مقاومت الکتریکی اکثر پلیمرهای رسانا با درجه حرارت متفاوت است و برای سنجش دقیق فشار باید جبران شود.
در تحقیقی که در Engineering Composites منتشر شده است، گروهی از دانشمندان به سرپرستی پروفسور هو جون کیم از موسسه علوم و فناوری Daegu Gyeongbuk کره جنوبی، این مسئله را با یک حسگر فشار چند محوری تازه طراحی شده همراه با مولفه سنجش دما که بر محدودیت سنسورهای معمولی غلبه می کند. میگوید: «سنسور فشار چند محوره ما حتی در صورت اعمال نیروهای کج، قرائت را با موفقیت ضبط می‌کند. علاوه بر این، مولفه حسگر دما می‌تواند تغییر مقاومت را با تغییرات دما کالیبره کند. علاوه بر این، فرایند ساخت مقیاس پذیر و کم هزینه کاملا با پرینترهای سه بعدی سازگار است.
دانشمندان ابتدا پلیمر رسانای قابل چاپ را با استفاده از نانولوله‌های کربنی چند جداره (MWCNT) و اسید پلی لاکتیک (PLA) تهیه کردند. در مرحله بعدی، آن‌ها بدنه حسگر را با استفاده از الاستومر تجاری و ماده حسگر با رشته کامپوزیت MWCNTs / PLA با استفاده از چاپ سه بعدی ساختند.
دانشمندان از چشم انداز آینده حسگر چاپ سه بعدی خود هیجان زده هستند. وی با هیجان میگوید: «فناوری چاپ سه بعدی پیشنهادی دارای کاربردهای گسترده‌ای در زمینه انرژی، زیست پزشکی و ساخت است. با ترکیب عناصر سنجش پیشنهادی در گیرنده‌های رباتیک و حسگرهای لمسی، می‌توان به شناسایی نیروهای چند جهته همراه با دما دست یافت، منادی آغاز یک عصر جدید در رباتیک می‌باشد.»
