科學(xué)家開發(fā)出能夠檢測水分變化的3D打印塑料復(fù)合傳感器

2019-03-06 09:05:42來源：中國3D打印網(wǎng) 關(guān)鍵詞：3D打印打印技術(shù)閱讀量：24110

導(dǎo)讀：由馬德里自治大學(xué)(UAM)的Pilar Amo-Ochoa領(lǐng)導(dǎo)的西班牙、以色列科學(xué)家團(tuán)隊開發(fā)了一種多功能3D打印塑料復(fù)合傳感器，能夠檢測微量水。

　　【中國智能制造網(wǎng) 技術(shù)前沿】由馬德里自治大學(xué)(UAM)的Pilar Amo-Ochoa領(lǐng)導(dǎo)的西班牙、以色列科學(xué)家團(tuán)隊開發(fā)了一種多功能3D打印塑料復(fù)合傳感器，能夠檢測微量水。 3D可打印材料無毒，在潮濕條件下顏色從紫色變?yōu)樗{(lán)色。

　　“了解特定環(huán)境或材料中存在多少水是很重要的。”DESY科學(xué)家Michael Wharmby解釋說。 “例如，如果油中含有過多的水，則可能無法很好地潤滑機(jī)器，如果燃油中含有過多的水，則可能無法正常燃燒。”

　　科學(xué)家的新型傳感器材料是一種所謂的銅基配位聚合物，一種水分子與中心銅原子結(jié)合的化合物。他們使用Deutsches Elektronen-Synchrotron(DESY)光源PETRA III來分析加熱時材料的變化。 “將化合物加熱到60攝氏度時，顏色從藍(lán)色變?yōu)樽仙?rdquo;Pilar Amo-Ochoa報道。將材料加熱至60℃，除去與銅原子結(jié)合的水分子，終引起顏色變化。 “這種變化可以通過將其置于空氣中，將其置于水中，或?qū)⑵渲糜诤形⒘克娜軇┲衼砟孓D(zhuǎn)。”

　　“在理解了這一點之后，我們能夠?qū)@種變化的物理模型進(jìn)行建模。”馬德里材料科學(xué)研究所(ICMM-CSIC)的JoséIgnacioMartínez解釋道。然后科學(xué)家們將銅化合物混合成3D打印墨水，并在幾種不同的形狀下印刷傳感器，這些傳感器在空氣和水中進(jìn)行測試。這些測試表明，3D打印物體對水的存在比對化合物本身更敏感。在溶劑中，印刷傳感器可在不到兩分鐘的時間內(nèi)檢測到0.3%至4%的水。

　　如果在無水溶劑中干燥或通過加熱干燥，則材料變回紫色。詳細(xì)的調(diào)查表明，即使在許多加熱循環(huán)中材料也是穩(wěn)定的，并且銅化合物均勻地分布在整個印刷傳感器中。此外，該材料在空氣中在至少一年內(nèi)是穩(wěn)定的，并且在生物相關(guān)的pH范圍內(nèi)也是5至7。

　　“這項工作展示了個由無孔配位聚合物制成的3D打印復(fù)合材料，”共同作者馬德里自治大學(xué)的FélixZamora說。 “在功能性3D打印領(lǐng)域，它打開了使用這一大系列化合物的大門，這些化合物易于合成并具有有趣的磁性，導(dǎo)電性和光學(xué)性質(zhì)。”

　　正如科學(xué)家在“功能材料”雜志上所寫的那樣，這一發(fā)展為新一代3D可印刷功能材料的產(chǎn)生打開了大門。

　　(原標(biāo)題：科學(xué)家開發(fā)出能夠檢測水分變化的3D打印塑料復(fù)合傳感器)

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