Stampa 3D di ABS conduttivo basato su sensore interdigitale per il rilevamento della concentrazione di sale e saccarosio

Stampa 3D con sensori con ABS conduttivo

Nella recente pubblicazione ” Stampa 3D di ABS conduttivo basato su sensore interdigitale per il rilevamento della concentrazione di sale e saccarosio “, gli autori W. Ponan e S. Harnsoongnoen illustrano le loro scoperte nella fabbricazione di elettronica integrata.

Il substrato e il sensore interdigitale sono stati creati sia con ABS che con filamenti ABS conduttivi, in quanto gli autori hanno analizzato campioni basati su un circuito a corrente continua. Poiché la stampa 3D è così incentrata sulla personalizzazione, attira ricercatori, ingegneri, produttori e utenti di ogni livello interessati a integrare l’elettronica e completare i progetti in modo più efficiente, spesso con l’ABS come scelta del materiale a causa della sua conduttività.

In genere, le applicazioni includono:

Orecchie elettroniche
antenne
Diodi emettitori di luce
sensori
Finora, tuttavia, gli autori spiegano che non sono stati condotti studi incentrati sull’ABS conduttivo basato su sensori per il rilevamento della concentrazione di sale e saccarosio.

I ricercatori hanno utilizzato le stampanti 3D Esan3D Creator FDM, con le seguenti impostazioni:

Diametro ugello di 0,4 mm
Temperatura dell’ugello di 260 ° C
Piattaforma riscaldata di 60 ° C
A causa dell’uso di rame e ABS conduttivo, i ricercatori hanno gestito l’impedenza, con lo studio che mostra:

L’impedenza è diminuita con l’aumentare della frequenza
L’ABS conduttivo con impedenza di stampa 3D è superiore a quello dell’ABS conduttivo iniettato dalla stampa 3D
L’impedenza del rame è aumentata con l’aumentare della frequenza

Nel visualizzare il diagramma di Nyquist per i filamenti conduttivi, i ricercatori hanno notato elementi di impedenza semicircolari, creati dalla capacità del filamento ABS conduttivo. Hanno anche notato una connessione definita come l’impedenza del filamento ABS conduttivo e del filamento ABS conduttivo iniettato dalla stampa 3D aumentava quando la MUT veniva aumentata in lunghezza, risultando nell’impedenza di tutto il rame a 0,154 Ω. Anche la corrente elettrica si è spostata, a causa del sale e del saccarosio presenti nella concentrazione di acqua deionizzata.

Gli autori hanno elencato il valore di regressione come 0,0433, con un valore R2 di 0,9750. Con saccarosio in acqua deionizzata, era -0,0033, con un valore R2 di 0,9594.

“Abbiamo dimostrato che l’ABS conduttivo basato su sensore interdigitale 3D può essere utilizzato per determinare la concentrazione di sale e saccarosio. La corrente elettrica è stata osservata e analizzata quando si sono verificate variazioni nelle concentrazioni di sale e saccarosio nell’acqua deionizzata. La tecnica proposta presenta molti vantaggi, come un’ampia gamma dinamica, elevata linearità, misurazione rapida e costi inferiori “, hanno concluso i ricercatori.

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