可穿戴设备是直接穿在身上，或是整合到用户衣服或配件的一种便携式设备。它不仅仅是一种硬件设备，更能通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能，将会对我们的生活、感知带来很大的转变。在创造可穿戴技术时，纤维形式的组件由于其灵活性、可扩展性以及与现有纺织品生产技术的兼容性而提供了优势。
基于流体驱动的软体执行器，是开发可穿戴技术的关键，这些执行器通过弹性腔体的变形实现伸展、弯曲、收缩等运动。而能够集成到目前生活中广泛使用的纺织品纤维中的活性流体组件仍未得到开发，因此阻碍了软支撑外骨骼、自适应医疗矫形器和可穿戴触觉设备的研制。
以可穿戴和便携的方式产生有意义的流体动力是一个巨大的挑战，来自洛桑联邦理工学院提出了一种纤维形式的流体泵，它是一种柔性且可拉伸的器件，直径为毫米量级，可以产生连续的流体流动，而不需要任何移动部件或振动。这意味着，由该技术所制造的流体泵能够编织成纺织品的外形尺寸，具有人体尺寸应用所需的可扩展性，为可穿戴设备的进一步开发奠定了基础。
3D打印技术参考注意到，基于该关键器件的研发于3月30日被发表在Science上，其采用了3D打印技术，制造设备采用的是中国品牌Raise3D（复志）。
纤维流体泵的加工过程，看上去非常简单，但功能实现却并不容易。所开发的流体泵是一种柔性且可拉伸的管道，其直径为毫米级别，可以在没有任何部件移动或振动的情况下产生连续的流体流动。
为了满足实际应用的要求，可穿戴储能器件必须在不同的形变（如拉伸、弯曲、扭曲和折叠）条件下保持优秀的机械性及稳定性。而3D打印技术作为一种新兴的增材制造技术，可以快速准确的构建多种复杂的结构，为各种器件提供定制化服务，极大程度上满足可穿戴储能器件在尺寸、结构、性能以及一体化集成的要求。由于其高拉伸性和出色的回弹力，聚氨酯(polyurethane, PU)弹性体被广泛用于各种3D打印技术中。
纤维形式的电流体动力泵
通过使用纤维泵进行热管理
聚氨酯中的化学结构与聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈和弹性纤维中的化学结构非常相似，导致形成氢键，与有机硅相比，材料与合成纤维的粘合效果明显更好。此外，聚氨酯可以很好地润湿纤维而不会穿透，使纺织品非常耐用。
据介绍，此次研究引进了Raise3D高精度3D打印机——E2，该研究工作将新颖的设计和前沿的3D打印技术结合起来，引入的Raise3D E2搭载IDEX独立双喷头，支持同时打印、双色打印，双色打印交替进行互不干扰。
IDEX独立双喷头系统还能实现不同材料组合打印：硬料与软料、低温耗材与高温耗材、水溶性与不可溶耗材等，大大拓展了3D打印机的应用领域。得益于IDEX独立双喷头的特殊设计，在打印TPU、TPE、PVA、等软性耗材时，缩短材料受热承力长度，进一步提高打印软性耗材的速度。
E2的默认喷嘴直径为0.4mm，可替换为0.2、0.6、0.8和1.0mm，根据打印尺寸和精度需求，选择合适的喷嘴，更换便捷。目前为止，E2可使用以下耗材:PLA / ABS / HIPS / PC / TPU / TPE / NYLON / PETG / ASA / PP / PVA/ 玻纤增强 / 碳纤增强/ 金属填充 / 木质填充，最高温度可达300℃。将大打印空间与我们能实现镜像打印和复制打印等打印模式的独立双喷头(IDEX)技术相结合；E2是大幅优化投入产出比的工具。
纤维流体泵能够以与可穿戴设备固有兼容的外形来泵送液体，在管道本身内直接产生流量，不需要外部泵，流体系统可以大大简化。这极大提高了可穿戴设备的设计自由度。纤维泵可以分布在整个设备的体积内，减少损失，提高舒适度，并在不需要阀门和连接器的情况下实现先进的多泵可穿戴设备。纤维泵的分布式特性意味着泵的重量可以与传统流体回路中所需的管道重量相比较。在采用纤维泵的情况下，管道就是泵，因此没有带来额外的重量。
使用纤维泵驱动的执行器
END
将纤维流体泵应用于新型可穿戴技术中，无疑是令人兴奋的，3D打印技术必将在可穿戴设备的生产上扮演重要的角色。但是，其应用前景远非仅限于此。据科研学者介绍，流体泵可以让在极端温度环境或治疗环境中工作的人通过衣服循环冷热液体，以帮助控制炎症；对于那些希望优化运动表现的人来说，也是巨大的福音。
