تحولی نوین در ساخت گجتهای پوشیدنی با چاپگر سه بعدی

فزایش تقاضا برای گجت های پوشیدنی به تحقیقاتی گسترده در زمینه ساخت دستگاه‌های بیوالکترونیک در مقیاس ریز منجر شده است.

برای اطمینان از عملکرد و قابلیت دستگاه‌های پوشیدنی بیوالکترونیکی، باید آنها را با سیستم‌های ذخیره انرژی مستقل و داخلی یکپارچه کرد تا به این ترتیب از فرایند شارژ مکرر از منابع خارجی جلوگیری شود.

ابرخازن ها به دلیل مزایایی از جمله چرخه عمر طولانی، تراکم بالای انرژی و سرعت تخلیه شارژ سریع به عنوان منبع انرژی الکتریکی مناسب در نظر گرفته شده‌اند.

از سوی دیگر قابلیت کوچک سازی، سازگاری زیستی و زیست تجزیه پذیری از ملزومات اصلی برای ابرخازن های قابل کاشته به حساب می آیند. چاپ ۳ بعدی دستگاه‌های بیوالکترونیکی قابل کشت می‌تواند این ملزومات را فراهم کند.

اما این فرایند چاپ سه بعدی دستگاه‌های الکترونیکی با استفاده از مواد فعلی چالش برانگیز به شمار می‌آید زیرا خواص فیزیکی شیمیایی این مواد پایین‌تر از سطح بهینه است.

در همین راستا گروهی از محققان با همکاری محسن اکبری، علی خادم حسینی و ایمان نوشادی براساس پلیمرهای زیستیBIL یک پلتفرم جدید مواد ابداع کرده‌اند که هنگامیکه در برابر نور قرار می‌گیرد یک هیدروژل الکترولیت می‌سازد.

در فرایند پرینت سه بعدی زیستی از این نوع الکترلیت های پلیمری و مخلوط گرافن هیدروژل لاپونیت بهینه شده (GH-L) به عنوان الکترود استفاده و یک ریز ابرخازن با ساختاری سازگار با محیط زیست و قابل کشت، ساخته شد.

این پلتفرم جدید مواد، امکان چاپ سه بعدی ساختارهای بیوالکترونیک انعطاف پذیر با منبع برق یکپارچه را فراهم می‌کند.