近幾年，傳感器家族中出現(xiàn)了一類“非主流”新生兒，它們有個(gè)共同特點(diǎn)，那就是誕生于3D打印機(jī)。盡管現(xiàn)在這種傳感器還居少數(shù)，但隨著越來(lái)越多從業(yè)者將目光投向3D打印技術(shù)，“非主流”有望變成主流。下面讓我們一起來(lái)看2017年驚艷業(yè)界的6款3D打印傳感器。
病毒探測(cè)傳感器
2017年3月，美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的科研人員在一個(gè)新項(xiàng)目中綜合運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)與3D打印技術(shù)，開發(fā)出一款3D打印原型探測(cè)器，其中含有一個(gè)可自我調(diào)整的傳感器。該設(shè)備能提供一種更有效的微小物質(zhì)檢測(cè)新方法，用于檢測(cè)病毒、癌癥生物標(biāo)志物、蛋白質(zhì)等，進(jìn)而改善嚴(yán)重感染和疾病的診療。
傳感器的讀取器由4種不同顏色的LED、一個(gè)相機(jī)和一個(gè)塑料外殼組成。由于塑料外殼采用了3D打印技術(shù)，因此原型造價(jià)很便宜，而且十分耐用，此外還能根據(jù)不同情況進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)。
水果溫度傳感器
3月，瑞士科研人員生產(chǎn)了一系列具有水果外形的3D打印溫度傳感器。利用這些“果實(shí)”，水果商以及運(yùn)輸公司可以依據(jù)更精準(zhǔn)的熱量讀數(shù)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量。3D打印成功模擬了水果的物理特性，使傳感器能像真正的水果那樣對(duì)環(huán)境條件作出相同反應(yīng)，進(jìn)而提供水果內(nèi)部溫度變化的準(zhǔn)確信息。
這種仿真水果由水、碳水化合物、聚苯乙烯等組成，經(jīng)過(guò)3D打印機(jī)處理，它們的混合物與果肉非常相似。目前，開發(fā)者正在豐富傳感器的種類，甚至計(jì)劃為單種水果開發(fā)專用傳感器，同時(shí)也在尋找工業(yè)合作伙伴，推動(dòng)這一發(fā)明走向商用。
硅膠壓力傳感器
5月，美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)研發(fā)出一種可直接3D打印在人手上的硅膠壓力傳感器，進(jìn)而增強(qiáng)人的觸感，潛在用戶包括醫(yī)生、士兵、燒傷者等。該裝置可以探測(cè)壓力大小，甚至能夠測(cè)量脈沖，加速仿生人的研究。
3D打印的柔性硅膠材料使得那些配備該傳感器的設(shè)備可以直接應(yīng)用于人類皮膚表面。具體打印部位則要根據(jù)3D掃描用戶手部輪廓來(lái)確定。目前，科研人員正在試圖克服該技術(shù)的最大障礙之一，即人手抖動(dòng)問題。通過(guò)增強(qiáng)3D打印機(jī)性能，該技術(shù)有望走出實(shí)驗(yàn)室，走向?qū)嶋H使用場(chǎng)景。
火情監(jiān)測(cè)傳感器
5月，沙特阿拉伯阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)開發(fā)出一種價(jià)格低廉且環(huán)保的一次性3D打印無(wú)線傳感器，成本不足一美元。其具體生產(chǎn)方法是3D打印包圍微電子電路板的立方體，再將檢測(cè)火和氣體的傳感器噴墨打印在立方體墻壁上。3D打印與噴墨打印的結(jié)合使生產(chǎn)速度大大加快，用時(shí)明顯減少。
低成本、高效率等優(yōu)勢(shì)使大規(guī)模生產(chǎn)成為可能，如果該應(yīng)用成功落地，便能大面積部署于火災(zāi)高發(fā)的林區(qū)，進(jìn)行火情監(jiān)察與預(yù)警。此外，它還可以為工廠提供有害氣體泄漏等警報(bào)。
耳戴式體溫傳感器
7月，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校研發(fā)出一款耳戴式紅外線體溫傳感器，能夠精確、實(shí)時(shí)測(cè)量佩戴者的核心身體溫度，密切監(jiān)測(cè)用戶身體狀況。發(fā)明者以柔性聚氨酯為原材料，3D打印出適合用戶耳形的基板，再在其上整合用于液態(tài)金屬互連的微通道，最后將液態(tài)金屬注入微通道，并將其它部件插入微通道槽中，完成組裝。
3D打印幫助設(shè)備實(shí)現(xiàn)了可定制化，從而讓用戶獲得更加個(gè)性化的醫(yī)療保健服務(wù)。此外，通過(guò)可穿戴設(shè)備監(jiān)測(cè)人體核心溫度來(lái)進(jìn)行初步醫(yī)療篩檢試驗(yàn)，進(jìn)而達(dá)到個(gè)性化醫(yī)療保健的目的，這不失為醫(yī)療行業(yè)的一個(gè)重大進(jìn)步。
車載透鏡傳感器
8月，美國(guó)亞利桑那大學(xué)的認(rèn)證初創(chuàng)公司Lunewave展示了一款3D打印透鏡傳感器，有望以更低價(jià)格取代昂貴的傳統(tǒng)天線。這種透鏡傳感器能為汽車提供360度視角，或成為自動(dòng)駕駛技術(shù)的重要推動(dòng)力量。
該產(chǎn)品運(yùn)用的具體3D打印技術(shù)是聚合物噴射，將電磁晶體植入到透鏡結(jié)構(gòu)中。設(shè)計(jì)者之所以選用該方法，是看中了其低成本、可定制的優(yōu)點(diǎn)。低成本可以讓車商淘汰昂貴的傳統(tǒng)傳感器，節(jié)省生產(chǎn)成本，讓更多低端車型獲得智能感應(yīng)能力。而可定制則讓傳感器的操作頻率和帶寬得以符合用戶的具體需求。