印第安納州的研究人員在“面向智能多材料光纖的數(shù)字化制造”中探討了光纖在3D打印機中的應用，以及將其功能擴展到包含高性能電子產(chǎn)品的智能材料的潛力上。目前，超高效光纖被用于各種應用，包括高速電信和全球數(shù)據(jù)存儲，而光纖傳感器（fos）等光學器件被用于生物醫(yī)學、石油天然氣、航空航天等重要應用領域。

      與更傳統(tǒng)的纖維材料相比，智能纖維可用于商業(yè)織物等應用。要使其正常工作，需要以下內(nèi)容：

      導電率

      專門設計的建筑

      縮小到納米級的特征

 想要建立一個預成型器，雖然有幾種方法可以做到這一點，但3D打印是一種可能的技術。纖維也可以編織成不同的結構以增加強度，并用作材料和傳感器的合成平臺。在許多情況下，3D打印的好處也使其易于使用、價格合理且用戶友好。作者指出，3D打印對于制造業(yè)也很有吸引力，因為它的可行性涉及到許多不同類型的材料，包括熱塑性塑料、生物材料等等。

      在使用光纖超大規(guī)模集成（VLSI-FI）的概念時，研究人員可以結合液相處理技術來創(chuàng)建一個“工具箱”，用于制造一系列設備和系統(tǒng)。在這里，團隊重點關注VLSI FI的“更窄方面”和三個方面：1.預成型3D打印、2.光纖電路組件、3.偏析驅(qū)動摻雜控制。

 “此外，F(xiàn)AMES實驗室有能力處理高溫材料，以及在3D打印制造中更傳統(tǒng)地使用熱塑性塑料，使我們能夠利用諸如Si/Ge中的高電子遷移率等特性，以及未來使用鋯鈦酸鉛（PZT）/Batio3復合材料進行壓電。與聚合物相比具有較大壓電系數(shù)和較高的聲學帶寬的應用，”研究人員說。

      纖維通常用于生物醫(yī)學領域，用于與醫(yī)療、物理和化學傳感器相關的應用，這些傳感器可以監(jiān)測壓力、溫度、濕度和其他設置。

      智能纖維開發(fā)的例子包括一個由聚合物和金屬核心組成的神經(jīng)纖維探針，當它提供體內(nèi)的光遺傳學刺激，并提供藥物作為輸入，以記錄反饋的電和生理輸出信號時，使神經(jīng)探針具有靈活性和抗彎剛度，另一個例子是一種將微流體原理與復雜的橫截面幾何結構和米長的微通道相結合的纖維，該微通道用于分析介電泳（DEP）對細胞的分離?；罴毎退兰毎蓱T性力和介電力通過無鞘、高通量的微流控細胞分離器分離，微通道中含有導電材料。

 生物傳感器也可以以多種不同的方式產(chǎn)生，可以監(jiān)測細胞、細菌、DNA等。最終，研究人員認為超大規(guī)模集成電路FI允許在許多技術領域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品，從活性仿生支架開始。

      “我們相信，這種方法將提供一種新型的耐用、低成本、普及的纖維設備和傳感器，使與人造物體（如家具和服裝）接觸的織物能夠集成到物聯(lián)網(wǎng)（IOT）中。此外，它將促進3D打印的創(chuàng)新，將數(shù)字制造方法擴展到納米電子領域，”作者總結道。3D打印已經(jīng)開辟了廣泛的材料科學領域，包括纖維和可穿戴傳感器、光纖和生物醫(yī)學應用的創(chuàng)新。