Impression 3D de cadres auxétiques en ionogel pour capteurs extensibles

Résumé Les ionogels sont une classe émergente de matériaux souples qui présentent une conductivité ionique et une stabilité thermique sans avoir besoin de recharger les ions ou d'ajouter des charges de particules conductrices. Une encre ionogel est rapportée pour l'impression 3D en écriture directe afin de fabriquer des structures conductrices pouvant varier dans les géométries des objets imprimés. Cette approche repose sur une encre ionogel à écoulement en cisaillement qui peut être extrudée pour donner des constructions autoportantes. Après un bref durcissement UV, la construction imprimée est transformée en une structure mécaniquement robuste et transparente qui est conductrice ioniquement. Lors de l'application de charges de traction et de torsion, les objets imprimés en 3D présentent des changements détectables de conductivité. Pour démontrer la polyvalence du prototypage rapide avec les encres ionogel, une structure auxétique est imprimée en 3D et testée en tant que capteur de déformation. La structure auxétique imprimée présente une réponse électrique à la déformation, mais démontre également une extensibilité accrue et une plage opérationnelle par rapport à un film massif coulé avec les mêmes dimensions extérieures.