瑞特三维｜电子3D打印助力智能头盔案例

头盔在不同的应用场景下提供了至关重要的保护，如军事、消防、重工业。在这些应用场景下无线通信也是必不可少的，而头盔由于其处在人体最高的安装位置，因此为相关天线提供了自然的安装位置。

智能头盔作为单兵作战系统中天线收发装置的重要载体，头盔天线也成为其通信、感知及控制系统中必不可少的单元，其从2.4GHz带宽在向5GHz带宽过渡，从连接通信单元的数量和范围扩大。当前头盔天线主要在面向辐射全向性、大宽带、高增益以及低比吸收率（SAR）等方向发展，通常采用超构材料、人工磁导体、结构天线设计等方面来对传统天性性能进行改善。

图1 智能头盔通信（2.4GHz到 5GHz）

可穿戴织物天线往往受到变形等因素的影响，信号往往难以实现准确采集，而硬质头盔表面为天线提供了良好的基材。通过在头盔表面打印共性化天线，通过打印集成不同功能层，可以实现天线收发功能的外置，大大降低传输损耗。

通过3D打印技术在头盔壳体内部打印温度、气敏以及脑部损伤检测等相关传感器，在实时环境中能够帮助用户监测有毒气体含量、温度变化以及远程评估脑部受损等状态。如下图为美国莱斯大学与美国国防部开展的智能头盔项目，通过3D打印技术构建轻量化耐冲击性能的头盔，其包括先进功能材料、图像处理、人工智能、触觉反馈以及能量收集等功能。

西安瑞特三维科技有限公司推出的五轴曲面3D打印电子系统，可以为头盔电子提供全新的快速解决方案，头盔表面的贴片天线、RFID天线、传感器、随形布线等可以代替传统的化镀激光刻蚀、贴膜工艺，为各种形式头盔提供电子互联方式。下图为公司在头盔模型上采用压电喷墨及压电喷射阀制备RFID天线、线圈以及表面电子线路案例。