芬兰团队用3D打印研发可降解电子器件,推动环保传感器与医疗监测变革
芬兰坦佩雷大学的Matti Mäntysalo教授正领导一项关于印刷电子的研究,该研究采用增材制造技术和可生物降解材料。

这项工作的核心是寻找替代传统高能耗、高化学投入的电子产品制造工艺。
Mäntysalo的研究团队运用包括丝网印刷、喷墨印刷和卷对卷生产在内的印刷技术,逐层构建电子结构。
这种方法只在需要的地方添加材料,避免了传统印刷电路板制造中常见的金属蚀刻和化学品使用。
“我们只在需要的地方添加材料。这样一来,我们避免了大部分化学品的使用,并节省了巨大的能源,” Mäntysalo表示。
更低的加工温度使得使用生物基和可生物降解基材成为可能,这些材料原本无法承受传统制造工艺的高温。
“当温度下降时,制造能耗也随之降低。能源消耗减少,二氧化碳排放便直接下降。这个连锁反应非常直接,”他解释道。

“在低温条件下,我们可以引入生物基甚至可生物降解的材料,这些材料根本无法在传统的电子产品制造流程中存活。”
这项研究还延伸到了不使用关键原材料的储能部件。
Mäntysalo的团队已经研究了由碳、水、盐、纸张、塑料和铝制成的超级电容器——所有这些材料都与饮料包装材料类似。
该项工作主要针对那些性能要求适中、足以允许在材料上做出取舍的应用场景。
一个重点关注的领域是用于农业和环境监测的可生物降解电子产品。
通过与芬兰国家技术研究中心(VTT)合作的SOIL项目(2023年至2025年),研究人员利用土壤中常见的材料开发了可生物降解传感器。
这些传感器旨在测量田间环境状况,并能就地分解,而不改变土壤成分。
同样存在医疗健康领域的应用,包括用于远程监测呼吸频率、血氧饱和度、心率、体温和心功能的可穿戴传感器。
Mäntysalo表示,经济实惠的家庭诊断设备可以降低医疗成本,同时将服务延伸到偏远地区。
2026-02-05 07:44


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