现如今,随着科学技术的发展,数字化制造技术逐渐成熟。相比于传统的制造技术,数字化制造技术可以大大地简化产品的设计制造过程,降低制造成本,提高集成度。根据成型方式区分,可以把数字化制造技术分为增材制造工艺和减材制造工艺。本文利用增材制造工艺和减材制造工艺实现了柔性多功能传感系统、柔性液态金属射频天线和太阳能跟踪器。首先,基于墨水直写增材制造工艺实现了柔性多功能传感系统。具体工作内容:搭建了一套重复定位精度为5μm的墨水直写3D打印平台;基于直写打印工艺制备了压力、温度多功能MXene传感器;基于微米银片导电墨水打印了柔性单片机电路;将传感器与单片机电路集成,实现了完整的柔性多功能传感系统。其次,基于墨水直写增材制造工艺实现了柔性液态金属射频天线。具体工作内容:探究了液态金属EGa In直写打印工艺,设计与制造了13.56 MHz液态金属射频天线;将液态金属射频天线与电容元件连接,实现了完整的柔性射频电路,测试并验证了射频电路的柔性稳定性能;将液态金属射频天线与温度传感射频芯片连接,实现了柔性无源温度传感应用。最后,基于激光雕刻减材制造工艺实现了kirigami剪纸结构太阳能跟踪器。现有的商用太阳能跟踪系统体积庞大,重量大,安装环境要求高,并伴随着制造、运行、维护成本增加的问题,限制了其在中小规模光伏发电中的应用。剪纸结构太阳能跟踪系统具备低成本、轻量化、易驱动等优点,可以作为商用太阳能跟踪系统的补充来推广太阳能跟踪技术,从而进一步提高太阳能的利用率。具体工作内容:基于激光雕刻减材制造工艺,设计制造了相互正交切口的柔性PET剪纸结构;讨论了该剪纸结构的可控屈曲效应;将剪纸结构与高效率、低成本的钙钛矿太阳能电池集成,实现了具备优良动态光学跟踪性能的太阳能跟踪系统。