3D-tulostuksen ja älykkään tekniikan yhdistelmä tuo odottamattomia tuloksia, kuten metalliosat, jotka voivat seurata koneen suorituskykyä, ikkunat, jotka pitävät auton viileänä auringossa, ja muste, joka voi muuttaa väriä ja muotoa. Nyt New Brunswickin Rutgersin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet 3D-tulostetun älygeelin, joka voi tarttua esineisiin, siirtää esineitä ja jopa kävellä veden alla.Ilmeisesti tällä uudella ja innovatiivisella hydrogeelillä, jolla on ainutlaatuinen kokemus Rutgersilta, on useita sovelluksia pehmeän robotiikan ja biolääketieteen aloilla. Esimerkiksi 3D-painetut älygeelit voivat olla ensimmäinen askel keinosydämien, mahalaukun ja muiden lihasten luomisessa sekä sovelluksissa sairauksien diagnosointiin ja lääkkeiden havaitsemiseen ja toimittamiseen. Se saattaa jopa jonakin päivänä luoda pehmeän robotin, joka jäljittelee meren elämää suorittamaan tarkastuksia veden alla.

"3D-painetulla älygeelillämme on suuri potentiaali biolääketieteen tekniikassa, koska se on samanlainen kuin ihmiskeho, joka sisältää myös paljon vettä ja on erittäin pehmeää kudosta. Sitä voidaan käyttää monenlaisiin vesieliöihin, kuten mustekalaan, simulointiin. Vedenalainen laitteita", sanoi Howon Lee, yliopiston mekaanisen ja ilmailutekniikan laitoksen apulaisprofessori.

Hiljattain Lee julkaisi myös uuden tutkimuksen ACS Journal of Applied Materials and Interfaces -lehdessä nimeltä "Soft Robot Operation and Movement with 3D Printed Electroactive Hydrogels" ja kuvasi tätä uutta älykästä tekniikkaa artikkelissa.

Daehoon Han, mekaniikka- ja ilmailutekniikan tohtoriopiskelija Graduate School of Koreassa, on paperin johtava kirjoittaja. Yhteiskirjoittajia ovat entinen Rutgers-opiskelija Cindy Farino, Rutgersin mekaanisen ja ilmailutekniikan tohtoriopiskelija Chen Yang ja entinen Rutgersin jälkitohtori Tracy Scott, Daniel Browe, Rutgersin biolääketieteen tekniikan tohtoriopiskelija, Wonjoon Choi, apulaisprofessori School of Mechanicalista Engineering Korean yliopistossa, Joseph W. Freeman ja Lee, apulaisprofessorit Biolääketieteen tekniikan laitoksella Rutgersissa.

Abstraktissa lukee: "Potentiaalisena käyttömateriaalina joustaville roboteille ja keinolihaksille elektroaktiiviset hydrogeelit (EAH), jotka osoittavat suuria muodonmuutoksia sähkökenttien vaikutuksesta, ovat saaneet suurta huomiota. Kuitenkin perinteisen kaksiulotteisen (2D) käytön ansiosta valmistusmenetelmä, sen sovellus on rajallinen. Tässä näytämme pehmeän robotin manipuloinnin ja 3D-tulostuksen EAH-mikrorakenteen. 3D-suunnittelu ja tarkka koon säätö on toteutettu digitaaliseen valonkäsittelyyn (DLP) perustuvalla mikro-3D-tulostustekniikalla, joka ymmärtää monimutkaisuuden EAH 3D -liikkeestä. Näytämme pehmeän robotin toiminnan, mukaan lukien esineiden tarttuminen ja kuljettaminen sekä kaksisuuntainen liike."

Pehmeät materiaalit, kuten uudet älygeelit, ovat joustavia, ne voidaan pienentää ja ovat yleensä halvempia kuin kovat materiaalit. Verrattuna monimutkaisiin kovista materiaaleista valmistettuihin laitteisiin, pehmeistä materiaaleista valmistettuja laitteita on yleensä helpompi suunnitella ja hallita.

Rutgersin tutkimuskeskus pyörii tutkimusryhmän 3D-painetun hydrogeelin ympärillä, joka voi liikkua tai jopa muuttaa muotoaan aktivoituaan sähköllä.

Lee selitti: "Tämä tutkimus osoittaa, kuinka 3D-tulostustekniikkamme voi laajentaa tämän älygeelin suunnittelua, kokoa ja monipuolisuutta. Mikro-3D-tulostusteknologiamme avulla voimme luoda ennennäkemättömiä liikkeitä."

Hydrogeelejä löytyy eri paikoista, kuten vaipoista, piilolinsseistä, hyytelömaksisista ja ihmiskehosta. Nämä ainutlaatuiset materiaalit pysyvät stabiileina, vaikka niiden vesipitoisuus ylittäisi 70 %.

DLP 3D -tulostusprosessissa valo heijastetaan valoherkälle liuokselle, joka sitten muuttuu hydrogeeliksi. Geeli laitetaan sitten suolavesiliuokseen, jota kutsutaan elektrolyytiksi, minkä jälkeen liike käynnistyy kahdella ohuella johdolla, jotka syöttävät sähköä.

Tuloksena on hydrogeeli, joka on yhden tuuman korkea ja muistuttaa ihmisen kävelyä. Lee sanoi, että se voi liikkua eteenpäin, kääntää prosessin, tarttua ja siirtää esineitä. Lee selitti myös, että hydrogeelit ovat samanlaisia ​​kuin supistuvia lihaksia korkean vesipitoisuutensa, pehmeän materiaalinsa ja sähkövasteensa vuoksi. Tutkijat voivat hallita älykkään hydrogeelin nopeutta muuttamalla kokoa. Esimerkiksi ohuet geelit liikkuvat nopeammin kuin paksut geelit. Sähkökenttä ja suolaliuoksen voimakkuus määräävät geelin taivutusliikkeen ja muodonmuutoksen.

Linkki tähän artikkeliin ： Kehitä 3D-tulostuksen älykäs hydrogeeli auttamaan pehmeiden robottien kehitystä

Uudelleentulostuslausunto: Jos erityisiä ohjeita ei ole, kaikki tämän sivuston artikkelit ovat alkuperäisiä. Ilmoita uudelleentulostuksen lähde: https://www.cncmachiningptj.com

PTJ® tarjoaa täyden valikoiman räätälöityjä valmistajia tarkkuusvalmistetuista osista, joista on valmistettu alumiiniosat, messinkiosat, pronssi, kupariset osat, korkeatuottoinen seos, alhainen hiiliteräs investointien valu, korkeahiilinen teräs ja ruostumaton terässeos. Pystyy käsittelemään osia +/-0.0002 tuuman toleranssiin asti. Prosesseja ovat mm cnc-kääntäminen, cnc-jyrsintä, laserleikkaus,.ISO 9001:2015 &AS-9100 sertifioitu.

Kerro meille hieman projektisi budjetista ja odotetusta toimitusajasta. Suunnittelemme kanssasi strategian tarjotaksemme kustannustehokkaimmat palvelut, jotka auttavat sinua saavuttamaan tavoitteesi. Olet tervetullut ottamaan meihin yhteyttä suoraan ( sales@pintejin.com ).