紡織品的廣泛使用及其與人體的密切接觸使功能性織物成為可穿戴設備的一種有吸引力的技術。在創造可穿戴技術時，纖維具有多種優勢，因為它們具有靈活性、可擴展性以及與現有紡織品生產技術的兼容性。基于纖維的致動器、傳感器、儲能和能量收集設備展示了該領域的進展以及這種形式帶來的好處。

重大挑戰 ??可穿戴和便攜式方式產生的流體動力

流體驅動是軟機器人的基礎，軟機器人是可穿戴技術的關鍵軸。但是，許多基于液體的可穿戴輔助技術需要一個大而嘈雜的泵，將其整合到衣服里是不現實的。所以當可穿戴設備需要被拴在無法穿戴的泵上時，便成了一個看似不可調和的矛盾體。

為了解決以上挑戰，洛桑聯邦理工學院的專家學者共同報告了一種可拉伸纖維形式的流體泵。流體泵的壓力源可以直接集成到紡織品中，從而實現不受束縛的可穿戴流體。其相關科研成果以“Fiber pumps for wearable fluidic systems”為題發表在最新一期的《Science》上。

據介紹，此次研究引進了Raise3D高精度3D打印機——E2，纖維流體泵的加工過程，看上去非常簡單，但功能實現卻著實不簡單。作為一種柔性且可拉伸的管子，該泵的直徑是毫米級別的，可以在沒有任何部件移動或振動的情況下產生連續的流體流動。

實現聚氨酯擠出 ?讓3D打印更添柔性

為了滿足實際應用的要求，可穿戴儲能器件必須在不同的形變（如拉伸、彎曲、扭曲和折疊）條件下保持優秀的機械性及穩定性。而3D打印技術作為一種新興的增材制造技術，可以快速準確的構建多種復雜的結構，為各種器件提供定制化服務，極大程度上滿足可穿戴儲能器件在尺寸、結構、性能以及一體化集成的要求。由于其高拉伸性和出色的回彈力，聚氨酯(polyurethane, PU)彈性體被廣泛用于各種3D打印技術中。

聚氨酯中的化學結構與聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈和彈性纖維中的化學結構非常相似，導致形成氫鍵，與有機硅相比，材料與合成纖維的粘合效果明顯更好。此外，聚氨酯可以很好地潤濕纖維而不會穿透，使紡織品非常耐用。

Raise3D E2? ?IDEX獨立雙噴頭系統，不負重托

該研究工作將新穎的設計和前沿的3D打印技術結合起來，引入的Raise3D E2搭載IDEX獨立雙噴頭，支持同時打印、雙色打印，雙色打印交替進行互不干擾。

IDEX獨立雙噴頭系統還能實現不同材料組合打印：硬料與軟料、低溫耗材與高溫耗材、水溶性與不可溶耗材等，大大拓展了3D打印機的應用領域。得益于IDEX獨立雙噴頭的特殊設計，在打印TPU、TPE、PVA、等軟性耗材時，縮短材料受熱承力長度，進一步提高打印軟性耗材的速度。

E2的默認噴嘴直徑為0.4mm，可替換為0.2、0.6、0.8和1.0mm，根據打印尺寸和精度需求，選擇合適的噴嘴，更換便捷。目前為止，E2可使用以下耗材:PLA / ABS / HIPS / PC / TPU / TPE / NYLON / PETG / ASA / PP / PVA/ 玻纖增強 / 碳纖增強/ 金屬填充 / 木質填充，最高溫度可達300℃。將大打印空間與我們能實現鏡像打印和復制打印等打印模式的獨立雙噴頭(IDEX)技術相結合；E2是大幅優化投入產出比的工具。

將纖維流體泵應用于新型可穿戴技術中，無疑是令人興奮的，3D打印技術必將在可穿戴設備的生產上扮演重要的角色。但是，其應用前景遠非僅限于此。據科研學者介紹，流體泵可以讓在極端溫度環境或治療環境中工作的人通過衣服循環冷熱液體，以幫助控制炎癥；對于那些希望優化運動表現的人來說，也是巨大的福音。