Исследователи Гарварда разработали вращательную технику 3D-печати, позволяющую создавать гибкие структуры со встроенной логикой движения за один этап, что может оказать значительное влияние на мягкую робототехнику. — tomshardware.com
Инженеры Гарвардского университета добились нового прорыва как в области 3D-печати, так и в мягкой робототехнике. Новая техника 3D-печати, разработанная командой, позволяет создавать полностью гибкие 3D-печатные конструкции, которые могут изгибаться и менять форму по требованию. Эта новая техника, разработанная бывшим аспирантом Натали Ларсон и аспирантом Джексоном Уилтом в Школе инженерии и прикладных наук Джона А. Полсона, объединила несколько существующих методов для создания нового метода под названием вращательная многоматериальная 3D-печать. Эта техника печатает несколько материалов через одну насадку, которая непрерывно вращается во время печати.
Этот метод позволяет команде с высокой точностью определять, как материалы сочетаются в структуре во время печати, регулируя конструкцию насадки, скорость вращения и скорость потока. Прочный внешний слой, образованный из износостойкого полиуретана, защищает полоксамеровый внутренний слой, описываемый как полимерное вещество, похожее на гель для волос. После завершения печати гель вымывается, оставляя ряд полых трубок, которые можно манипулировать для выполнения функций мышц, нагнетая в них воздух или жидкость для различных движений.
Сложность конструкции позволяет даже реализовать встроенную логику движения — конструкция может быть спроектирована так, чтобы предсказуемо изгибаться или скручиваться. По словам Уилта, это достигается за счет использования двух материалов, которые могут быть «вращательно запрограммированы для определения направления изгиба робота при наполнении». Исследователи использовали цветочно-спиральный актуатор, который разворачивается при наполнении, а также захват, похожий на руку, с пальцами, которые могут обхватывать объект, чтобы продемонстрировать успех.
При условии возможности использования процесса в промышленных масштабах, у такого дизайна 3D-печати для мягкой робототехники есть два огромных преимущества: скорость и простота. Традиционно при создании мягких роботов использовалось литье мягких материалов в форму и их послойное соединение. Вместо того чтобы полагаться на этот трудоемкий процесс, требующий множества отдельных компонентов и секций, 3D-принтер может создать сложную, податливую структуру за один прогон печати и запрограммировать логику движения непосредственно в ней.
Усилия Ларсон и Уилта могут легко произвести революцию в области робототехники и оказать влияние на ряд отраслей — если им удастся реализовать это на практике. Их работа, опубликованная в журнале Advanced Materials, в настоящее время находится на стадии подачи патента.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Ben Stockton