Ordinateurs

L’électronique grand public imprimée en 3D vient de devenir une réalité – High-teK.ca

Ce site peut gagner des commissions d’affiliation à partir des liens sur cette page. Conditions d’utilisation.

L’intégration de capteurs et d’électronique à l’intérieur d’objets 3D dans un processus de construction unique est un objectif recherché depuis longtemps dans l’impression 3D (3DP). Un groupe dirigé par Simon Leigh, à l’Université de Warwick en Angleterre, vient de le faire. Le groupe de Leigh a développé un matériau peu coûteux qu’ils appellent carbomorphe — une charge de noir de carbone dans une matrice de polyester biodégradable.

En plus d’être conducteur, le carbomorphe est piézorésistif. Cela signifie que lorsqu’il est plié ou sollicité, sa résistance change. En règle générale, la résistance augmente à mesure que l’objet est plié car les grains conducteurs sont plus écartés. Des bandes piézorésistives de nanotubes de carbone ont été créées auparavant par d’autres groupes et utilisées dans la mesure du mouvement, mais leur impression est quelque chose de nouveau.

Gant flexi imprimé en 3DL’objectif du groupe de Leigh était d’imprimer complètement un gant de détection de mouvement en une seule passe ininterrompue. Cela nécessitait une machine à plusieurs têtes, et leur Bits d’octets BFB3000 adapter à la loi. Dans une tête, ils ont utilisé de l’acide polylactique (PLA) pour imprimer le corps principal du gant. L’autre tête contenait le carbomorphe pour les bandes de détection intégrées dans chaque doigt. La section transversale de la bande intégrée n’était que de 0,25 micron carré, mais s’est avérée suffisante pour obtenir un signal piézoélectrique robuste pour calculer l’angle de courbure.

Dans un effort pour rendre leur travail librement disponible, ils l’ont publié dans la revue en libre accès PLoS ONE. Les mesures piézorésistives ont été faites en utilisant le populaire Arduino Carte d’interface Uno et capturé avec Traitementun progiciel open source pour visualiser et manipuler des données.

Le groupe a également imprimé des boutons capacitifs du type utilisé dans de nombreux capteurs tactiles courants, ou en remplacement de la souris pour les dispositifs d’interface humaine (HID). Des mesures capacitives ont également été réalisées avec un Arduino, et implémentées avec le CapSense bibliothèque de codes. La possibilité d’imprimer des capteurs capacitifs ouvre potentiellement la 3DP à de nouveaux domaines, notamment la mesure précise de la distance, de l’humidité ou de l’accélération.

Psssssst :  Google tue Google Cloud Print - High-teK.ca

Mug capacitif imprimé en 3DPour la démonstration finale du groupe, les choses commencent à devenir vraiment intéressantes. Deux bandes de capteurs capacitifs verticaux ont été intégrées dans la paroi d’une tasse 3DP. Ce « récipient intelligent » a donné une mesure de capacité fiable qui évoluait linéairement avec la hauteur du fluide dans la tasse. On pourrait imaginer des tasses de fête bon marché qui signalent et invoquent une recharge chaque fois que la boisson d’un invité tombe en dessous d’un certain niveau.

Conducteur imprimé en 3D les matériaux, de par la nature de leur composition, n’ont qu’une fraction de la conductivité électrique du métal ou du carbone. Par conséquent, à toute interface avec d’autres appareils électroniques, où il y aura déjà une perte inévitable de signal, des précautions supplémentaires doivent être prises. C’est pour cette raison que les audiophiles haut de gamme sont prêts à dépenser de l’argent supplémentaire pour des contacts plaqués or – plus de signal est transduit et moins est absorbé ou réfléchi pour induire une sonnerie ou d’autres bruits indésirables.

Devinez ce qu'est cet objet imprimé en 3D ?Dans le cas des capteurs capacitifs à bouton, le groupe a contourné ce problème en imprimant des contacts à grande surface sous la forme de la fiche de type banane couramment utilisée. Sur le vaisseau intelligent, ils ont opté à la place pour utiliser des tampons en cuivre reliés à de la peinture conductrice argentée. Il n’y a aucune raison pour que le cuivre ou d’autres métaux ne soient pas un jour imprimés. Par exemple, plusieurs traitements contre le cancer, comme cisplatine, sont essentiellement des métaux liés à des groupes chimiques qui les rendent solubles. Cela leur permet de passer à travers les membranes dans les cellules ou d’être miscibles avec d’autres solutions. Les imprimer dans un solvant hydrophobe qui s’évapore en laissant derrière lui le métal sera peut-être un jour possible.

Une chose reste à faire est de tester la durabilité des appareils dans le temps. S’ils sont capables de maintenir les caractéristiques essentielles sur de nombreux cycles d’utilisation et de passages au lave-vaisselle, ces appareils pourraient alors trouver une application généralisée. Là encore, si la durée de vie de votre produit n’est que de quelques heures, comme pour une tasse Solo rouge, ils seraient déjà parfaits.

Psssssst :  Intel récupère la part de marché d'AMD dans les ordinateurs de bureau et mobiles

Maintenant lis: Impression 3D : un réplicateur et un téléporteur dans chaque foyer

Document de recherche: doi:10.1371/journal.pone.0049365 – « Un matériau composite conducteur simple et peu coûteux pour l’impression 3D de capteurs électroniques »

Bouton retour en haut de la page