首尔科技大学（SeoulTech）研究团队成功开发出适用于3D打印的碳纳米管（CNT）柔性复合材料，并利用光固化打印技术制造出可拉伸的智能鞋垫压力传感器。该传感器可实时监测步态与足底压力，兼具高灵敏度、良好导电性和出色的机械延展性。这项研究展示了3D打印在柔性电子、智能穿戴设备及生物医疗领域的巨大潜力，为未来个性化健康监测和智能鞋垫应用提供了新方案。
首尔科技大学团队利用3D打印制造可拉伸碳纳米管纳米复合传感器，用于智能鞋垫
韩国首尔科技大学（SeoulTech）的研究人员开发出专为光固化立体打印（VPP，Vat Photopolymerization）设计的碳纳米管（CNT）纳米复合材料，并利用该材料3D打印出柔性压阻式传感器，成功集成进智能鞋垫中。该研究由朴根（Keun Park）教授与表顺宰（Soonjae Pyo）副教授领导，旨在通过平衡导电性、可伸展性与打印精度，将VPP技术从结构性聚合物制造拓展至功能性可穿戴电子领域。
这项研究已于2025年8月25日在线发表，并将刊登在2025年11月15日出版的《Composite Structures》（第372卷）上。
为了制备该材料，研究团队将多壁碳纳米管（0.1–0.9 wt%）分散到脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯树脂中。他们通过精确调整曝光与打印参数，减轻了团聚与光散射现象——这两种问题通常会削弱碳纳米管填充光敏聚合物的固化深度与细节分辨率。在0.9 wt%碳纳米管浓度下，材料的断裂伸长率达到223%，同时保持约1.64×10⁻³ S/m的体电导率与约0.6 mm的特征分辨率。这种兼具柔软力学性能、可用导电性与稳定固化性能的组合，使得VPP技术能够直接打印具备传感功能的结构件，而无需借助水凝胶或后期浸渍步骤。
从VPP专用墨水到TPMS智能鞋垫
研究团队打印了三重周期最小曲面（TPMS，Triply Periodic Minimal Surface）结构作为传感核心。TPMS结构非常适合此类应用，因为它在受压时可平滑且可逆地变形，从而在结构中集中应变，以最大化嵌入式碳纳米管网络的响应性。测试表明，这些3D打印的晶格在加载下表现出稳定的压阻响应行为。
当这些传感器被嵌入鞋垫关键受力区域后，系统能够实时捕获足底压力分布与步态、姿势变化。其显著优势在于传感元件为整体打印结构，而非分层贴合。这种一体化设计使得几何形状与灵敏度可以针对不同足部区域或特定临床、运动场景进行协同优化。
超越鞋垫应用：迈向3D结构化可穿戴电子
除鞋垫外，作者认为这一材料平台可作为通用路径，用于制造具备三维结构的皮肤兼容电子设备、柔性机器人皮肤、关节护套或定制可穿戴装置等。在这些领域中，拉伸性、细微结构特征以及可重复固化性能都是关键要求。更重要的是，该研究保持了标准VPP工艺流程与光固化化学体系，使已使用树脂打印机的实验室或企业可较低门槛地拓展至功能性传感制造。
首尔科技大学的研究积累：负泊松比超材料传感器与SCOBY生物墨水
在此前的研究中，首尔科技大学曾展示过一种基于立体光固化（DLP）打印的负泊松比触觉传感器，其结构为具有球形空腔的立方晶格。该装置可在电容式与碳纳米管压阻式两种模式下工作，已被验证用于智能鞋垫和压力映射阵列。
在另一项生物打印研究中，首尔科技大学还推出了一种源自康普茶SCOBY（共生菌群膜）的细菌纳米纤维素生物墨水。研究人员通过添加壳聚糖与高岭土进行增强，并使用双螺杆“生物笔”混合，实现了在不规则创面上的直接沉积，为未来的原位组织修复提供了潜在途径。
