【设计】3D打印健康监测设备

发布时间:
2018-07-31
来源:
云3D打印

数百万人依赖可穿戴医疗设备,如助听器、血糖监测仪、胰岛素泵和便携式心率检测仪。其中一些技术还可以挽救生命,但前提是让它们有足够的电力。因此,在佩戴之前,人们必须让这些电子医疗设备有充足的电量,否则这会严重限制它们的监测功效。近日,来自圣克拉拉大学的一群学生开发出了一种依赖于热电的可穿戴生物传感器。这款传感器利用了3D打印腕带的原型,使用体热、环境空气和散热器在热电模块之间的温差,从而产生极低的电压。升压转换器将电压升高到医疗设备电池所需的水平。研究人员解释说,我们的目标是利用这种能量差给医疗设备电池充电,从而增加医疗设备用户的自由度。

研究人员还指出,世界上有13%的人口无法获得电力,这意味着他们无法使用电子医疗设备。虽然这种热电动力医疗设备尚未上市,但学生开发的热电动力健康监测设备原型非常先进。该装置的主要功能是将体热和环境空气产生的温差转换成一种低输入功率的医疗设备。它由四个子系统组成:发电、升压、电池充电和耐磨性。3D打印用于创建热电模块的外壳,使用Formlabs Form 2 3D打印机创建相应的部件。

研究人员继续说到,选择3D打印是因为它打印单个原型设备,减少模型的生产时间,并且选用的材料坚固耐用,足以承受外界冲击和保护内部组件。腕带使用来自手腕的体热来加热热点模块的底部,而散热片则从模块的顶部散热。模块之间的温差产生电力,并使用升压转换器进行升压。这看起来似乎是一个简单的想法,但如果像这样的设备进入市场,它可能会对数百万人的生活产生巨大影响,电池可能永远不会被淘汰而成为电子设备必要的一部分,但就可穿戴医疗设备而言,使用体热为其供电可能就是未来的研究方向。