最近明尼蘇達大學的工程研究人員研究出了一種3D打印的新方法，可能引發3D打印革命。這種方法可打印出柔性傳感器，使機器人能夠感知周邊環境。這項發現以論文的形式刊登在Advanced Materials上，它標志著人類在探索人體打印的漫漫長路上又邁出了一大步。

    明尼蘇達大學機械工程副教授兼首席研究員Michael McAlpine說：“我們開發的這種柔性電子織物實際應用范圍很廣。比如將這種織物做成”仿生皮膚“應用于外科手術機器人，可使微創手術進行得更順利。因為外科醫生能通過”仿生皮膚“切實地”感受“到患者體內狀況，而不是像現在這樣僅能倚靠相機。除此之外，這些傳感器也可使機器人更容易偵查地形，從而依據環境調整行走路線。”

    McAlpine在13年用集成電子和新型3D打印納米材料制成了“仿生耳”，在國際上獲得廣泛好評。他說這次的柔性電子織物的應用發現也有大用處，比如在人體皮膚上打印電子器件，這項應用是便攜性的，所以它最終可用于監測人體健康或幫助士兵現場檢測危險化學品或爆炸物。

    McAlpine還表示：“盡管現實生活中我們還沒能在人體皮膚上印刷，但在模型手的弧面上印刷是完全沒有問題的。并且，我們將打印設備與皮膚接觸，出現了令人驚訝的結果：設備非常的敏感，甚至可以實時檢測人的脈搏。”

    McAlpine和他的團隊使用一體式3D打印機制作了獨特的感應面料。這個多功能3D打印機是他們在實驗室中建立的，機器有四個噴嘴，用于注射打印裝置層的各種專用“油墨”。“人造皮膚”以硅樹脂為基底，頂層和底層的電極由可導電的油墨和線圈狀的壓力傳導器制成，因為頂層電極不易放置，所以在裝備過程中會有一個支撐層支撐著頂層電極，這層支撐層會在最后的制備步驟中被沖洗掉。

    最讓人驚訝的是，這種柔性傳感器中所有的“油墨”都可設置成室溫，能夠在人體上進行直接打印。而常規3D打印塑料通常在熔融時溫度過熱，在冷卻至皮膚溫度時材質過硬。相比之下，這些3D打印的柔性傳感器可以拉伸至原始尺寸的三倍，這是以往所不能做到的。

    McAlpine說：“這是一種全新的打印電子器件的方式，我們有一臺多功能打印機，只需要打印幾層就可以制備出這些靈活、靈敏的傳感器。它強大的功能將可能使我們的研究方向從健康監測擴大到能量收集，再擴大到化學傳感等領域。

    根據研究人員的說法，該項研究最重要的部分是制備過程囊括了后續的生產過程。McAlpine說：“大多數研究都是先發現某些東西，再進行擴展探索，往往在能夠使用前都需要經歷幾年時間。而這一次，生產過程在制備過程中就已完成，所以說各方面都準備好了，只等一聲令下就可生產起來。”McAlpine對這項研究抱有極大期望，他說，“我們下一步的研究方向是朝著半導體油墨發展，并且將在人體中進行打印。這種對柔性傳感器的打印技術在未來將具有無限可能。”