物聯網(IoT)被譽為(wei) 我們(men) 技術發展的下一個(ge) 重大步驟之一,願景有點烏(wu) 托邦式:係統收集信息,然後在超連接網絡中快速傳(chuan) 遞信息,並使用這些數據來發現見解並采取行動,以改善我們(men) 的日常生活。通過提高設備效率,優(you) 化基礎設施和交通等領域,幫助廢物管理和個(ge) 人健康,它可以節省更多能源。 物聯網的功能是許多因素的結果,但是要考慮的一個(ge) 基本方麵是將用於(yu) 在整個(ge) 物聯網係統中收集數據的傳(chuan) 感技術。我們(men) 不僅(jin) 必須考慮這些傳(chuan) 感器的強度和功率,而且還必須考慮如何創建如此大量的設備,以便充分跟蹤世界上產(chan) 生的大量數據。3D打印技術和納米材料的使用正是在這裏發揮作用的。

當一起使用時,它們(men) 可以幫助創建我們(men) 設想的無縫,強大的物聯網。3D打印的優(you) 勢 3D打印是一項快速發展的技術,具有在科學,工業(ye) 甚至日常環境中提供巨大價(jia) 值的潛力。可以切實看到用於(yu) 創建和批量生產(chan) 大量IoT傳(chuan) 感器的技術。至少,增材製造工藝可以幫助設計傳(chuan) 感器電子部件的最佳外殼。由於(yu) 此過程,您無需從(cong) 頭開始即可輕鬆修改或向機箱添加新功能。隨著傳(chuan) 感器的發展和形式或功能的改變,這種靈活性肯定會(hui) 受益於(yu) 傳(chuan) 感器的創建。 但是3D打印電子組件令人振奮的發展將真正釋放強大而功能強大的IoT傳(chuan) 感器的大規模生產(chan) 。

導電墨水的使用-一種用於(yu) 3D打印的墨水,其中注入了銅,銀和金等導電材料-不僅(jin) 使我們(men) 能夠方便地打印電子產(chan) 品,而且還消除了傳(chuan) 統2D電路板的限製。通過創建可以采用多種不同形狀或尺寸的三維電路板,我們(men) 將能夠構建更多用途的設備陣列。重要的是,這可以鞏固和加速物聯網傳(chuan) 感器的創建。發揮納米材料的作用 除了諸如導電墨水之類的3D打印傳(chuan) 感器的發展之外,我們(men) 還可以轉向納米材料,這種材料因其高功能而經常被引用。特別地,石墨烯被認為(wei) 是傳(chuan) 感器的理想材料:它耐用,靈活,導電性強,並且可以通過溫度,光,壓力等因素檢測環境變化,甚至可以感知化學變化。
過去一直難以生產(chan) 的“奇妙材料”石墨烯最近已經看到了潛在的突破,將使科學家能夠創造出更大的數量,這在3D打印IoT傳(chuan) 感器的情況下意味著打印機可以很好地使用很多材料用。
科學家最近還對使用石墨烯的3D打印對象進行了實驗,這可能被證明是解鎖用於(yu) IoT的基於(yu) 納米材料的傳(chuan) 感器的最終關(guan) 鍵。中國的研究人員已經發現了一種利用虛擬2D材料通過使用氧化石墨烯墨水來創建3D對象的方法,並且已經成功地使用納米材料來創建微型超級電容器。
可以說,如果石墨烯墨水可用於(yu) 3D打印電池,傳(chuan) 感器技術也不會(hui) 落後很多。例如,石墨烯已用於(yu) 3D打印受到生物啟發的纖毛傳(chuan) 感器,該傳(chuan) 感器模仿自然界中生物如何感知周圍環境。與(yu) 印刷傳(chuan) 感器技術的其他發展(例如與(yu) 可穿戴設備的集成)相結合,科學界已朝著使批量生產(chan) 基於(yu) 納米材料的傳(chuan) 感器的過程發展,使其更實惠的方向邁出了重要一步。
在討論物聯網帶來的驚人可能性時,傳(chuan) 感技術的發展以及克服在其創建和實施過程中遇到的各種障礙的需求似乎已成為(wei) 人們(men) 關(guan) 注的問題。但是,盡管存在這些挑戰,但物聯網有望在2020年成為(wei) 主流。而且,從(cong) 3D打印和用於(yu) 傳(chuan) 感器的納米技術的發展軌跡來看,很明顯,我們(men) 正在逐步實現基於(yu) 傳(chuan) 感器的無縫物聯網。
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