如步態異常和肌肉疾病等諸多醫學問題的治療，均需要對作用壓力有精確的感知。因此，簡單、輕便、低成本的柔性壓力傳(chuan) 感器引起了相當多的關(guan) 注。這些傳(chuan) 感器是通過“增材製造”或常稱為(wei) “3D打印”來設計和製造的，主要使用導電聚合物複合材料作為(wei) 其構建材料。

來自韓國的一支研究團隊利用3D打印技術開發了一種新型多方向的壓力傳(chuan) 感器，並與(yu) 溫度傳(chuan) 感器相結合;3D打印技術成本低，同時還可擴展到智能機器人係統的大規模生產(chan) 。

然而，迄今為(wei) 止開發的所有3D打印壓力傳(chuan) 感器均僅(jin) 限於(yu) 感知單一方向的作用力。但這對於(yu) 現實應用來說是不夠的，因為(wei) 現實世界中的力可能從(cong) 各種角度和方向施加。此外，大多數導電聚合物的電阻會(hui) 隨溫度變化而改變，必須通過補償(chang) 來實現精確的壓力傳(chuan) 感。

據麥姆斯谘詢報道，在Composites Part B: Engineering期刊上發表的一項研究中，來自韓國大邱慶北科學技術院(DGIST)的Hoe Joon Kim教授領導的研究團隊解決(jue) 了上述問題，采用了新設計的多軸壓力傳(chuan) 感器與(yu) 測溫元件相結合，從(cong) 而克服了傳(chuan) 統傳(chuan) 感器的局限性。論文鏈接為(wei) ：https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2021.109079。

“我們(men) 的多軸壓力傳(chuan) 感器即使在傾(qing) 斜力作用下，也能成功捕獲讀數。此外，該測溫元件可以校準隨溫度變化的電阻標定。同時，可擴展性和低成本製造工藝與(yu) 商用3D打印機完全兼容。”Kim教授解釋道。

該項研究中，研究人員首先利用多壁碳納米管(MWCNT)和聚乳酸(PLA)製備了可打印的導電聚合物。然後，利用商用彈性體(ti) 與(yu) MWCNT/PLA複合絲(si) 製成的傳(chuan) 感材料3D打印製造了傳(chuan) 感器原型。該傳(chuan) 感器基於(yu) 底部有空心槽的bumper結構(緩衝(chong) 墊結構)，采用了三顆用於(yu) 多軸壓力檢測的壓力傳(chuan) 感元件和一顆用於(yu) 電阻校準的溫度傳(chuan) 感元件。該傳(chuan) 感器通過評估每顆壓力傳(chuan) 感元件的響應，可以成功地校準作用力的大小和方向。將這種bumper結構安裝在3D打印的觸發器和握力器時，可以清晰地區分不同的人體(ti) 動作和抓取動作。

研究人員對3D打印傳(chuan) 感器的未來前景非常看好。“3D打印技術將在能源、生物醫學和製造等領域有著廣泛的應用。通過在機器人抓手和觸覺傳(chuan) 感器中引入該傳(chuan) 感元件，可以實現多方向作用力隨溫度變化的檢測，這預示著機器人技術新時代的到來。”Kim教授興(xing) 奮地評論說。