汽車輪胎的健康小助手：印刷型傳感器

科學家發明了一種成本便宜的印刷型傳感器，可以實時監控汽車輪胎，當輪胎橡膠變得稀薄且需要更換時候傳感器將向駕駛員發出警報。該裝置將提高汽車的安全性，同時改善車輛性能和降低油耗。

美國杜克大學的研究人員利用金屬碳納米管構建了這種新型傳感器——碳原子直徑只有十億分之一米的微小圓柱體，它能以99%的精度跟蹤毫米級的胎面深度變化。

杜克大學副教授富蘭克林指出，在今天的汽車傳感器和檢測技術中，幾乎沒有數據是從車輛真正接觸道路的唯一部分收集的。這項技術依賴于電場與金屬導體相互作用的力學原理，傳感器的核心是通過放置兩個小且非常接近的導電電極，將一個電壓施加到另一個電極上，在電極之間形成一個電場。

根據產品寬度來設置網格接許多傳感器以覆蓋輪胎，從而檢測輪胎不均勻、磨損等信息，雖然傳感器可以由各種材料和方法制成，但研究人員希望通過探索傳感器尺寸和結構到基板和墨水材料的不同變量來優化性能。

最終發現，在柔性聚酰亞胺膜上印刷金屬碳納米管電極可以獲得最佳效果。金屬碳納米管除了提供最好的結果外，還具有耐用、抵抗輪胎惡劣環境等優點。

這些傳感器可以用氣溶膠噴射打印在大多數物體上，甚至在輪胎內部。雖然目前還不確定直接印刷是最好的制造方法，但不管最終采用哪種方法，富蘭克林表示，一旦它們被批量生產，傳感器的成本將遠遠低于每一分錢。

杜克大學還希望探索其他汽車應用的印刷傳感器，如保持剎車片厚度或輪胎內氣壓的標簽等。